光纤传感器的制作工艺及工程应用研究
光纤传感器的制作工艺及工程应用研究共3篇

光纤传感器的制作工艺及工程应用研究共3篇光纤传感器的制作工艺及工程应用研究1光纤传感器的制作工艺及工程应用研究光纤传感器是一种基于光学原理的传感器, 具有高精度、高灵敏度、抗电磁干扰、体积小、重量轻等优点, 在工业、生产、医疗、环保等领域具有广泛的应用前景。
本文主要介绍光纤传感器的制作工艺及其在工程应用中的研究进展。
光纤传感器的制作工艺光纤传感器的基本结构是由一个光纤和一块传感器结构件组成。
其原理是将光纤与要测量的物理量之间产生的变化, 转换成光传输过程中的物理量变化。
光纤传感器的制作工艺由以下几个步骤完成:1.光纤的制备光纤是光纤传感器的核心部件, 必须制备精度高、质量良好的光纤。
光纤的制备工艺包括选择适宜的材料、加工制备光纤预制棒、拉丝成型等环节。
常用的光纤材料有石英、硅藻土、硅等。
2.光纤的剪切将制好的光纤按需求长度剪开, 剪口应光滑整齐, 避免产生破损和纤维群。
3.光纤的套管将光纤插入传感器结构件中, 用套管固定, 避免光纤被损坏和外界干扰。
4.传感器结构件的加工选用适宜的传感器结构件材料, 经过机械加工或其它加工工艺完成。
5.传感器结构件和光纤的耦合将光纤端面与传感器结构件相接触, 保证光的传输。
以上工序完成后, 即得到了基本结构完整的光纤传感器。
但是, 光纤传感器的使用还需根据应用需求进行进一步设计和优化。
光纤传感器在工程应用中的研究进展光纤传感器由于其特有的性能优势, 近年来在消防、监测、故障诊断等领域得到广泛的应用。
下面分别介绍几个应用案例:1.消防灭火火灾是人们生产和生活中不可避免的事故, 有效的消防灭火是防止火灾蔓延的重要手段之一。
光纤传感器具有高温、高压、高湿等环境下不易受损的优点, 可用于火灾现场的实时监测和报警。
此外, 光纤传感器还可用于红外探测和视频监控等应用中。
2.矿山监测矿山作为重要的资源开发领域, 其生产过程中安全问题也是必须要考虑的。
光纤传感器可以应用于矿山内部的监测, 如瓦斯浓度、地应力、地震等, 保证工人的生命安全和设备的正常工作。
光纤传感器的制备与应用研究

光纤传感器的制备与应用研究光纤传感器是一种新型的传感器,它是利用光纤的光学特性来感知环境参数的一种传感器,它通过利用光的散射、反射和透射等光学现象来实现对物理量的感知和测量,具有灵敏度高、抗干扰性强、响应速度快等优点。
本文旨在介绍光纤传感器的制备与应用研究的相关情况。
一、光纤传感器的制备方法光纤传感器的制备方法主要分为两类,一种是基于光纤内置传感器,另一种是基于光纤外置传感器。
基于光纤内置传感器的制备方法主要是将传感器安装在光纤的内部,然后将光纤固定在合适的位置上,这种方式制备的光纤传感器具有结构简单、体积小、灵敏度高等优点。
而基于光纤外置传感器的制备方法主要是将传感器放置在光纤的外部,这种方式制备的光纤传感器可以适用于更复杂的环境下,但灵敏度稍差。
二、光纤传感器的应用领域光纤传感器可广泛应用于工业、医疗、环保、能源、交通等领域。
在工业领域中,光纤传感器可用于检测机械设备的振动、温度、压力等并进行远程监控和管理。
在医疗领域中,光纤传感器可用于监测生命体征,如心率、血压和呼吸率等。
在环保领域中,光纤传感器可用于监测大气污染、水质、土壤等环境因素。
在能源领域中,光纤传感器可用于监测能源的消耗和使用情况,以便进行节能和管理。
在交通领域中,光纤传感器可用于监测道路和桥梁的结构安全、车辆流量和速度等。
三、光纤传感器在工业领域中的应用在工业领域中,光纤传感器被广泛应用于工艺控制、质量检测和设备监测等方面。
例如,在核电站中,光纤传感器可以用于监控核反应堆的状态和运行情况;在飞机制造和机械制造中,光纤传感器可用于检测金属材料的疲劳寿命、应力和形变等参数;在电力和通信领域中,光纤传感器可用于监控传输系统的信号和数据质量等。
四、光纤传感器在医疗领域中的应用在医疗领域中,光纤传感器可用于检测病人的生命体征和疾病的诊断等方面。
例如,可以采用光纤传感器监测病人的心跳、血压和呼吸等重要生命体征,在手术操作过程中监控手术医生的动作,避免误操作和事故的发生。
光纤传感器原理及应用技术

光纤传感器原理及应用技术其中,光弹性原理是利用光纤在传输时会受到外力作用而发生形变而产生的光衰减现象。
通过监测光纤的衰减程度,可以测量出外力的大小。
光拉曼散射原理是利用光纤中的分子振动和转动引起的光的散射现象。
通过监测光纤中的散射光的强弱及频率变化,可以得到被测量物质的温度、压力等信息。
光纤布拉格光栅原理是利用在光纤中制造出周期性折射率改变的结构,从而产生回波光路,当光波通过这种结构时,会发生衍射现象,产生特定的波长回波。
通过监测这些特定波长的光信号,可以测量出物理量的变化。
光纤传感器的信号处理技术主要包括光谱分析技术、光纤光栅的解调技术、时间域反射法等。
光谱分析技术是利用光纤传感器接收到的光信号的光谱特征进行数据处理和分析,从而得到被测量物理量的信息。
光纤光栅的解调技术是利用光纤布拉格光栅的回波信号对输入信号进行解调,得到被测量物理量的信息。
时间域反射法是利用光纤传感器接收到的回波信号的时间延迟来计算被测量物理量的信息。
光纤传感器的结构设计技术主要包括光纤的材料选择和尺寸设计、光纤传感器的外包装设计等。
光纤的材料选择和尺寸设计是考虑到光纤在传输过程中的损耗和变形问题,选择适合的材料和尺寸来提高传感器的灵敏度和可靠性。
光纤传感器的外包装设计是为了保护光纤免受外界环境的损害,并提供有效的信号传输通道。
总之,光纤传感器是一种基于光纤的物理特性进行测量和监测的传感器。
其应用技术涵盖了光谱分析、光纤光栅解调、时间域反射等多种信号处理技术和光纤材料选择、尺寸设计、外包装设计等多种结构设计技术。
通过不断研究和发展,光纤传感器在工业生产、环境监测、医疗卫生等领域具有广泛的应用前景。
光纤光栅传感技术与工程应用研究共3篇

光纤光栅传感技术与工程应用研究共3篇光纤光栅传感技术与工程应用研究1光纤光栅传感技术与工程应用研究光纤光栅传感技术是一种重要的光学测量技术,有着广泛的应用领域。
本文将对光纤光栅传感技术的原理、发展现状、应用场景以及工程应用研究进行探讨。
一、光纤光栅传感技术的原理光纤光栅传感技术是一种基于光纤和光栅原理的测量技术。
它可以通过光纤上的一系列微小光学反射镜对光信号进行处理,将信号转换为电信号输出后,再加以分析。
光纤光栅传感技术主要包括光纤光栅模式(FBG)传感技术和长周期光纤光栅传感技术。
二、光纤光栅传感技术的发展现状近年来,光纤光栅传感技术在光学测量领域得到了广泛的应用。
目前,光纤光栅传感技术的发展呈现出以下几个趋势:1、研究对象普遍化。
光纤光栅传感技术不仅用于研究物理量,还可用于研究化学量和生物量等领域。
研究对象的普遍化拓宽了应用范围,使其更加广泛。
2、研究手段趋于多样化。
目前,光纤光栅传感技术在光学测量领域不仅可以使用光方法进行研究,还可以使用激光、声波等多种手段进行研究。
通过多种方式的研究,光纤光栅传感技术在不同研究场合下的应用效果均能得到充分的发挥。
三、光纤光栅传感技术的应用场景在光学测量领域中,光纤光栅传感技术常常被应用于以下几个场景:1、温度测量。
通过在光纤上安装光纤光栅,可以测量两个光纤光栅之间的长度差,从而得到物体的温度。
2、应力测量。
光纤光栅传感技术可以通过测量光纤的弯曲程度,得到物体的应力情况。
3、矿用传感。
在地下煤矿中,可以通过利用FBG光纤传感技术来监测岩石的应力变化,预防矿山灾害的发生。
4、流体探测。
在航天器中,利用光纤光栅传感技术来监测流体的液位和流量,能够保证物质交流的正常运行。
四、工程应用研究光纤光栅传感技术在工程中的应用已经得到了广泛的关注。
在建筑工程中,光纤光栅传感技术可以应用于结构物的安全监测和健康诊断。
在交通运输工程中,光纤光栅传感技术可以应用于汽车、火车、飞机等交通工具的安全监测和诊断。
光纤传感技术在工程结构安全监测中的应用研究

光纤传感技术在工程结构安全监测中的应用研究引言随着工程结构规模的不断扩大和复杂程度的增加,工程结构的安全监测变得越来越重要。
传统的监测方法通常无法满足对复杂结构下精准监测的需求。
而光纤传感技术的出现为工程结构安全监测提供了全新的解决方案。
本文将对光纤传感技术在工程结构安全监测中的应用进行研究,并探讨其优势和局限性。
一、光纤传感技术的基本原理光纤传感技术是一种将光纤作为传感元件的技术。
通过在光纤中引入一定的光学器件,如布拉格光栅、光纤拉曼散射、光纤布里渊散射等,可以实现对光纤中温度、应变、变形等参数的实时监测。
基于光纤传感技术的工程结构安全监测主要包括光纤布拉格光栅传感、光纤拉曼散射传感和光纤布里渊散射传感三种方式。
二、光纤布拉格光栅传感光纤布拉格光栅传感是最常用的光纤传感技术之一。
通过将光纤中引入布拉格光栅,可以实现对温度和应变的实时监测。
光纤布拉格光栅传感具有灵敏度高、分辨率高、抗干扰性强等优点。
在工程结构安全监测中,可以通过在结构表面或内部布置光纤布拉格光栅传感器,实时监测结构变形、温度变化等情况,并及时预警。
三、光纤拉曼散射传感光纤拉曼散射传感主要基于光纤中的拉曼散射效应。
通过对光纤中散射光谱的分析,可以获取光纤所处位置的温度和应变信息。
光纤拉曼散射传感具有分布式监测能力,可以实现对大范围结构的监测。
该技术还具有抗电磁干扰、阻燃性能好等特点,适用于工程结构安全监测的长期稳定性需求。
四、光纤布里渊散射传感光纤布里渊散射传感是一种基于光纤中的布里渊散射效应实现测温的技术。
光纤布里渊散射传感器可以实现对光纤所处位置的温度监测。
该技术具有分布式监测能力,可以覆盖大范围的监测区域,并且具有高精度和抗干扰性强的优势。
在工程结构安全监测中,光纤布里渊散射传感技术可以实时监测结构温度变化,并通过数据分析和处理提供准确的温度信息。
五、光纤传感技术应用案例1. 桥梁安全监测:通过在桥梁结构中布置光纤传感器,使用光纤布拉格光栅传感或光纤拉曼散射传感技术,可以实时监测桥梁的温度、应变和变形情况,及时预警桥梁的安全隐患。
全光纤传感器的飞秒激光制备与应用研究共3篇

全光纤传感器的飞秒激光制备与应用研究共3篇全光纤传感器的飞秒激光制备与应用研究1全光纤传感器的飞秒激光制备与应用研究随着现代科技的发展,人们对传感器的需求不断增加。
传感器可以感测各种物理量,如电压、电流、温度、压力、光线等等。
而相比于传统传感器,全光纤传感器具有更高的灵敏度和更广泛的应用领域。
本文将介绍全光纤传感器的飞秒激光制备技术及其在实际应用中的研究进展。
全光纤传感器是一种基于光纤技术的传感器,其核心部件是光纤,通过对光信号的调制和检测,感测所需的物理量,实现信息的传输和处理。
相比于传统传感器,全光纤传感器具有许多优势,如可靠性高、灵敏度高、抗干扰能力强、不受磁场、电场干扰,适用于极端环境等。
近年来,随着飞秒激光技术的发展,全光纤传感器制备和应用方面取得了一系列重要的进展。
飞秒激光是一种超短脉冲的激光,其能量密度极高,能够在光纤中制造起微观结构和局部折射率变化,从而实现对光信号的调制和检测。
飞秒激光技术可以制备各种复杂的微结构和光学器件,如光纤布拉格光栅、微球谐振腔、微型光纤力传感器、光纤光栅传感器等。
其中,光纤布拉格光栅是一种基于光纤的光栅,由于其结构紧凑、稳定性好、灵敏度高等特点,被广泛应用于环境监测、生物医学等领域。
光纤布拉格光栅的制备主要包括两个步骤:制备布拉格光栅光纤和制备传感器。
飞秒激光通过在光纤内部进行局部光折射率变化,制备光纤光栅,然后连接传感器装置,在光传输过程中对光信号进行调制和检测。
此外,飞秒激光还可以利用微型光纤力传感器进行光谱分析,应用于光谱分析等领域。
光纤光栅传感器可以在温度、应变、压力等物理量发生变化时通过改变光纤长度或折射率,实现对这些物理量的感测。
光纤光栅传感器可以用于测量物理量的变化和物质的形态、温度、应力和变形等参数,因此在工业自动化和生产监测控制等领域均有广泛应用。
总之,随着飞秒激光技术的不断发展和完善,全光纤传感器在实际应用中具有越来越广泛的应用前景。
光纤传感器的研究与应用

光纤传感器的研究与应用摘要光纤传感器作为现代传感技术的关键组成元素,凭借其高精度、高灵敏度和卓越的抗干扰性能,在工业自动化、环境监测、医疗健康等多个领域展现出巨大的应用潜力。
本研究全面回顾了光纤传感器的发展背景,深入剖析了其基本工作原理,详尽介绍了设计与制造的先进方法,并广泛探讨了其在不同行业应用的现状。
研究中,我们创新性地提出了一种新型传感器结构设计思路,通过精细选择材料与优化制造流程,显著增强了传感器的整体性能。
应用实践表明,光纤传感器在实现工业自动化过程中的温度、压力、位移等关键参数的实时监控与精确管理,以及在环境监测、医疗健康领域的应用中均取得了突破性成就,充分展示了其在未来科技与社会发展中的广阔应用前景与深远影响。
科技进步与市场需求的不断演进,正引领光纤传感器技术步入一个创新与突破的新纪元。
未来展望中,光纤传感器技术将趋向于更高灵敏度、更优精度及深度智能化的进化之路,依托于新材料、新工艺及集成技术的集成,推动实现传感器的多功能集成与智能化管理的飞跃。
此趋势下,光纤传感器在航空航天、军事防御、交通运输等关键领域的应用将获得更深层次的拓展,以精准适配各领域独特需求的挑战。
然而,这一系列的进展伴随着技术难题的升级与市场竞争的加剧,对企业提出了在技术创新能力和品牌影响力上持续提升的要求,以巩固市场地位。
本研究不仅为光纤传感器的设计与制造工艺开辟了新颖思路与途径,也为跨领域应用提供了新视点与借鉴案例,对加速光纤传感器技术的迭代进步与广泛应用具有深远的意义。
关键词:光纤传感器;设计与制作;应用研究;技术创新;发展趋势目录摘要 (1)第一章引言 (3)1.1 研究背景与应用意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究方法与创新点 (5)第二章光纤传感器的基本原理 (6)2.1 光纤传感技术的基础 (6)2.2 光纤传感器的分类与特点 (7)2.3 关键技术分析 (8)第三章光纤传感器的设计与制作 (10)3.1 传感器结构设计 (10)3.2 材料选择与制作工艺 (11)3.3 性能优化策略 (11)第四章光纤传感器的应用研究 (13)4.1 在工业自动化中的应用 (13)4.2 在环境监测中的应用 (14)4.3 在医疗健康领域的应用 (14)第五章光纤传感器的发展趋势 (16)5.1 技术创新与突破 (16)5.2 行业应用的拓展 (17)5.3 面临的挑战与机遇 (17)第六章结论与展望 (19)6.1 研究总结 (19)6.2 未来研究方向 (20)第一章引言1.1 研究背景与应用意义光纤传感器的研究与应用在当前科技发展的浪潮中占据了重要地位。
光纤传感器报告

光纤传感器报告摘要:光纤传感器是一种通过光纤进行信号传输和检测的先进传感器技术。
本报告旨在介绍光纤传感器的原理、分类、应用领域和未来发展方向。
1. 引言光纤传感器是一种基于光纤的传感器技术,可以实现对各种物理量、化学物质以及生物分子等的检测和测量。
相比于传统的电信号传感器,光纤传感器具有更高的精度、更快的响应速度和更大的测量范围。
2. 光纤传感器的原理光纤传感器的原理基于光的传输与调制。
通过向光纤中注入激光光源,并通过改变光的特性(如幅度、相位、频率等),来实现对被测量物的检测和测量。
光纤传感器可以通过测量光信号的衰减、相位变化、光纤长度变化等来判断被测量物的参数。
3. 光纤传感器的分类光纤传感器可以根据其工作原理和应用领域进行分类。
常见的光纤传感器包括干涉型光纤传感器、散射型光纤传感器和光纤光栅传感器等。
这些传感器在温度测量、压力测量、应力测量、化学物质检测等领域都有广泛的应用。
4. 光纤传感器的应用领域光纤传感器具有广泛的应用领域。
在航天航空领域,光纤传感器可以用于飞行器结构健康监测、燃气检测等。
在能源行业,光纤传感器可以用于油井监测、电力设备监测等。
此外,光纤传感器还被广泛应用于环境监测、医疗诊断、交通控制等领域。
5. 光纤传感器的未来发展方向光纤传感器的未来发展方向包括提高传感器的灵敏度、降低成本、增强传感器的可靠性和稳定性。
随着光纤传感器技术的不断创新和进步,传感器性能将进一步得到提升,应用领域也将不断扩大。
结论:光纤传感器作为一种先进的传感器技术,具有广泛的应用潜力。
通过不断提高传感器的性能和降低成本,光纤传感器将在更多领域。
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光纤传感器的制作工艺及工程应用研究
陈涛
深圳太辰光通信股份有限公司广东深圳518040
摘要:光纤传感器是以光纤为基础制作的新型传感器设备,具有抗电磁干扰能力强、电绝缘性好、耐腐蚀、测量范围广、体积小以及传输容量大等优点,常用于检测位移、温度、偏振、压力等,现代光纤传感器能在高压环境下代替人工完成作业,因此被广泛用于医疗、交通、电力、机械、航空航天等各个领域。
如今光纤传感技术的应用推动通信技术的飞速发展,在众多产业有重要的地位。
基于此,本文将着重分析探讨光纤传感器的制作工艺及其应用要点。
关键词:光纤传感器;制作;应用
1、光纤传感器基本原理概述
光纤传感器主要分为传感型和传光型等两类,其中传感型的传感器主要是利用被测对象的物理和化学的状态变化来引起光纤传输特性的变化,并通过传光特性来检测光纤中所传输光波的强度、相位等的变化,最终确定被测对象的状态。
而传光型的传感器主要是利用被测对象的状态变化,引起光变换器件工作状态的变化,通过利用传光特性来检测光变换器中光纤所传输光波参数的变化,最终确定被测对象的状态。
1)典型的光纤传感器光源有发光二极管和半导体激光器;白炽灯也可用于某些化学传感器。
2)光纤包括石英光纤、玻璃光纤和塑料光纤,其中石英光纤和玻璃光纤主要用于红外波段,塑料光纤则主要用于可见光波段;在某些传感器中还需要用专门研制的特殊光纤。
3)光纤器件是为了使信号被限制在纤芯范围内传输,或是为了改变光的某些参数使其更适合于测量的部件,典型的光纤器件有光纤耦合器、滤波器、衰减器等,在一些简单的光纤传感器中有时没有光纤器件。
4)传感元件是根据被测信号来调制光纤传输光参数的部件,它有时候是光纤本身,如拉曼散射式光纤温度传感器。
5)探测器是用来对光信号进行检测的器件,一般包括光电二极管、光电三极管、光电池、光电雪崩二极管、光电倍增管等。
6)信号处理单元接收光电探测器输出的电信号,将其还原为被测信号,
并为传感系统的后续控制电路提供接口。
表1目前比较成熟的光纤传感器
2、光纤传感器的分类及工艺
光纤传感器具有多种分类方式。
根据光纤在传感器中的作用,一般将光纤传感器分为三类:功能型传感器,即FF型光纤传感器,非功能型传感器,又称NF 型光纤传感器。
FF型传感器是直接将光纤当做敏感元件,被测量对光纤内传输的光进行调制,使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化,再通过对被调制过的信号进行解调,从而得出被测信号,所以又称为传感型光纤传感器;NF型传感器是将光纤当作传输光的介质,用以传输其他敏感元件所产生的光信号,也被称为传光型光纤传感器。
根据被调制的光波参数不同又可以分为:强度调制型光纤传感器、相位调制型光纤传感器、偏振态调制型光纤传感器、频率调制型光纤传感器和波长调制型光纤传感器等。
根据调制方式可以分为以下四种:反射式调制、透射式调制、迅逝场耦合式和物理效应调制。
常用的光纤传感器的结构主要有:光纤光栅传感器(布拉格光栅和长周期光栅)、干涉型光纤传感器和谐振式光纤传感器,或者是几种结构组合而成的复合型光纤传感器。
干涉型光纤传感器包括光纤马赫-泽德干涉仪传感器、光纤法布里-珀罗干涉仪传感器、光纤塞格纳克干涉仪传感器和光纤迈克耳逊干涉仪传感
器等。
光纤光栅传感器又分为布拉格光栅传感器和长周期光纤光栅传感器;谐振式传感器按照不同谐振元件分为光纤锥与微盘耦合、光纤锥谐振环、光纤锥与球耦合、光纤锥与微环耦合以及光纤谐振腔等光纤传感器。
本论文的重点研究光纤马赫泽德干涉仪传感器和光纤布拉格光栅传感器,并研究了光纤光栅为基础的应用系统方案。
3、光纤传感器的工程应用
3.1、在石油工程中的应用
1)随钻测量中的应用,地下定向钻进中,光纤传感器探头在空间的任一姿态也可用相对于地理坐标系的一系列旋转来表示,只不过旋转的角度被定义为方位角、倾角和面向角。
起始时地理坐标系于探头坐标系重合(N与X轴、E与Y 轴、D与Z轴相对应),随后载体绕Z轴旋转y角,绕Y轴旋转q角,绕X轴旋转j角,就得到探头当前的姿态。
2)井下温度监控,光纤传感器能够将石油井内的温度进行很好的监测,石油井中温度的细微变化都能被光纤传感器进行准确的记录。
用光纤传感器来进行温度的监测是对石油开采工作十分重要的环节,只有将井内的温度变化及时向外界进行通知,才能使石油开采工作人员对石油井内的温度进行实时的监控与管理,以确保温度的不能对石油的开采造成不必要的影响。
3)井下压强监控,光纤传感器对石油井内的压强监控也是十分有效的,可以将井内任意时刻的压强变化信息进行传导。
光纤传感器以光为信息的传播媒介,将井内的压强变化信息进行及时准确的传导。
3.2、在土木工程中的应用
1)在桥梁结构安全监控中的应用。
由于光纤传感器具有耐久性好,适于长期监测;无火花,适于特殊监测领域;既可以实现点测量,也可以实现准分布式测量;测量动态范围只受光源谱宽的限制,不存在多值函数问题;检出量是波长信息,因此不受接头损失、光沿程损失等因素的影响;同时对环境干扰不敏感,抗电磁干扰;波长编码,可以方便实现绝对测量;正是这些突出优点,光纤传感器受到土木工程领域的广泛关注与青睐。
利用光纤传感技术对桥梁实现安全监测主要是实现对桥梁的重要结构的应变及应力、环境的温度、桥梁重要部位的位移、裂缝状况实施实时在线监测,以用于对桥梁的工作状况做出诊断和评估,为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。
2)在深基坑工程中的应用,现阶段基
坑监测所用的传感器主要采用振弦式传感器,输出的是一个频率值,采用金属线缆传输数据,数据在远距离传输过程中损耗较大。
光纤传感器则具有灵敏度高、数据传输损耗小、抗电磁干扰、防水、抗腐蚀和耐久性等优点。
特别是分布式光纤传感器,体积小、重量轻,便于铺设安装,将其植入监测对象中不存在匹配的问题,对监测对象的性能和力学参数等影响较小。
最显著的优点就是突破了传统点式传感的概念,可以测出光纤沿线任一点上的应变、温度和损伤等信息,实现对被测对象的连续分布式监测,能够捕捉到被测对象的整体应变性状,实现对监测对象的远程分布式监测。
3.3、在电力系统的应用
电力系统是一个结构很复杂、分布范围广的庞大输配电系统,在高压电网和电力通信系统中可能存在着各种难以预知的隐患,因此对系统内高压电缆温度和应变、输送电功率、通信光缆状态等进行分布式监测是非常重要的。
分布式光纤传感技术是最能体现光纤分布优势的传感测量方法,它是基于光纤工程中广泛应用的光时域反射(OTDR)技术发展起来的一种新型传感技术。
分布式光纤传感器具有抗电磁干扰、工作频率宽、动态范围大等特点,可以准确地测出光纤沿线上任一点被测量场在时间和空间上的应力、温度、振动和损伤等分布信息,且不需要构成回路。
如果能在高压电缆上并行铺设传感光缆,对电力系统的电缆、支撑塔等设施的温度、压力进行实时测量,就能够做到及时排除险情,尽可能减少经济损失。
采用光纤光栅在线监测技术,能很好实现对发电/变电站内的油浸变压器、干式变压器、开关柜、电抗器、高压电缆接头、高压母线接头、刀闸、高压电缆缆线等电力设备综合式/分离式的温度监测,既能满足点式精确测量,也能满足长距离分布测量的要求。
整个温度传感网络由光纤组成,光纤传感器监测与光纤信号传输完全无电,其优良的绝缘性能,不引雷,即使受到雷击,该系统仍可正常工作。
3.4、在医学方面的应用
医用光纤传感器目前主要是传光型结构,以其小巧、绝缘、不受射频和微波干扰、测量精度高及与生物体亲合性好等优点备受青睐。
光纤传感器的小尺寸在医学应用中是非常有意义的,光纤光栅传感器是目前能够做到最小的传感器,它对人体组织的损害非常之小,足以避免对正常医疗过程的干扰。
光纤光栅传感器
能够通过最小限度的侵害方式对人体组织功能进行内部测量,提供有关温度、压力、血流速度、pH值和声波场的精确局部信息。
总言之,光纤传感就是利用外界坏境参数对光纤中光波参量进行调制,然后再对调制后的光信号进行解调获得外界变量的一种技术。
如今分布式光纤传感器技术已经广泛应用各个领域,有必要在以后工作中得到我们进一步研究应用。
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