⑴ 光纖感測器的組成結構
光纖感測器網的三種基本構成
光纖感測器網有三種基本構成,其中一個叫單點式感測器。一根光纖在這里僅僅起到傳輸的作用,另外一種叫多點式感測器,在這里一根光纖把很多感測器串起來,這樣很多感測器可以共用光源實現網路性監測。再有就是智能光纖感測器 。
多點式光纖感測器,從外表看就是一節光柵,通過紫外線照射發現有周期性的間隔。當有光纖入射的時候,如果光纖的波長正好等於間隔的兩倍,那麼這個光波將會受到強烈的反射,而如果光纖受到溫度變化或者應變等等,這個反射波長將會發生變化,這種感測器在一根光纖上可以做很多個,把它連接起來就可以用於各種各樣的感測應用。
因為光纖是軟的,它可以兩維、三維,所以橫軸是空間的位置,縱軸是測量對象。這樣一個感測網解決了什麼問題呢?它解決了在什麼位置上發生了什麼事情,那個事情有多少個強度的問題,也就是提供了兩維的信息。這就是智能光纖感測器所需要解決的問題,它有非常突出的特點要求,包括體積小、強度高、穩定性好,可植入材料中。抗電磁干擾、耐環境。
光纖感測器已經成功應用於飛機結構監測。我們看到A-380和波音787,它們的特點是超過一半數量是碳纖維,比如說碳纖維符合樹脂有幾種缺失,一個是層與層之間的剝離,由於這種材料比較強,所以很難像鋁合金材料那樣實行碳酸檢測,所以研究人員現在開始研究把光纖感測器埋到復合材料當中去,由於這種材料一層大概125微米的厚度,所以這種光纖感測器必須是特別細小的光纖感測器,大概直徑在50個微米左右。
我們說光纖感測器網可以成為安全安心社會的神經網。光纖感測器網可以用語光纖通訊網的診斷技術。光纖感測器網在安防方面已經有很多的應用,國內有很多企業在這方面開展了卓有成效的工作。
⑵ 與電磁式感測器相比光纖感測器有哪些優勢
光纖電壓感測器,是以一些材料的電光效應為基礎,光纖作為信息的傳輸載體的一種新型的電壓感測器。與傳統的電磁式感測器相比,最大的不同就是利用的是了光而不是電來作為信息的載體,利用的是光纖而不是導線來傳輸信息,所以,不易受到外部電磁場的干擾,具有更高的測量准確性和空間解析度。
與傳統的電壓感測器相比,光纖電壓感測器主要具有以下優點:
(1) 高低壓側徹底隔離、絕緣性能好、安全性高
採用絕緣材料(電光晶體)作為高壓測的探測元件,通過使用絕緣材料做成的玻璃光纖將信號傳輸到低壓側設備,實現高低壓側的徹底隔離,大大提高了它的安全性和可靠性。
(2) 頻率響應寬,動態范圍大
光纖電壓感測器的感測頭部分的頻率響應取決於光纖在感測頭上的渡越時間,實際能測量的頻率范圍主要取決於電子線路部分的帶寬。光纖電壓感測器可測量電路線路上的高次諧波,這是傳統電壓感測器難以實現的。
(3) 不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題
光纖電壓感測器不適用電磁式感測器的鐵芯材料,所以不存在電磁飽和及鐵磁諧振現象,暫態響應特性好、穩定性高、系統運行可靠。
(4) 低壓側無短路過電流危險,無高壓側傳導型的電磁千擾,不存在二次壓降問題
光纖電壓感測器的高低壓側之間只存在光纖聯系,保證了高壓迴路與二次迴路在電氣上的完全隔離,低壓側沒有因短路而產生過電流的危險,也不存在二次壓降問題。
(5) 沒有因充油而潛在的易燃、易爆等危險
由於光纖電壓感測器絕緣結構簡單,一般不採用油作為絕緣介質,不會引起火災、爆炸等危險。
(6) 無污染、無噪音、環保意識明顯
由於光纖電壓感測器中信號是通過光電傳輸的,因此它不會產生雜訊、電磁波等污染;同時採用了硅橡膠絕緣子和SF6氣體作為絕緣介質,替代傳統的瓷套絕緣子和絕緣油,大大降低了這些配套設備生產過程中帶來的環境污染,具有優越的環保效益。
(7) 體積小,重量輕,節約佔地面積
光纖電壓感測器的重量一般只有電磁式電壓感測器重量的1/10,且體積小,佔地面積小,便於運輸和裝配
(8) 適應電力系統自動化、智能化和網路化的需要
光纖電壓感測器可根據需要輸出模擬量和數字量,這可最佳的用於微機保護和電子式計量設備,而且能實現在線檢測和故障診斷,在變電綜合自動化中具有明顯的應用優勢。
⑶ 光纖感測器的發展前景
光纖感測器發展現狀
國內市場上,應用最為廣泛的光纖感測技術當屬布拉格光纖光柵和基於光時域反射的分布式感測器,這種技術基本上可以滿足中低端市場的需求。而現在光譜線寬窄至2kHz的單頻光纖激光器及其引申出來的最新一代光感測技術,這與傳統的光纖感測有很大的區別,它可以進行超遠距離的傳輸,精度和敏感度能達到更高的要求,這在高端市場上需求很大,21實際初,該項技術在國內尚處於立項和預研階段。國內市場上光纖感測器應用主要在以下四種:光纖陀螺、光纖光柵感測器、光纖電流感測器和光纖水聽器。下面對這四種產品分別介紹一下。
一、光纖陀螺。 光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型,這是三代光纖陀螺的代表。第一代干涉型光纖陀螺,21實際初期,該項技術就已經成熟,適合進行批量生產和商品化;第二代諧振型光纖陀螺,暫時還處於實驗室研究向實用化推進的發展階段;第三代布里淵型,它還處於理論研究階段。光纖陀螺結構根據所採用的光學元件有三種實現方法:小型分立元件系統、全光纖系統和集成光學元件系統。21世紀初期,分立光學元件技術已經基本退出,全光纖系統用在開環低精度、低成本的光纖陀螺中,集成光學器件陀螺由於其工藝簡單、總體重復性好、成本低,所以在高精度光纖陀螺很受歡迎,是其主要實現方法。
二、光纖光柵感測器。 目前國內外感測器領域的研究熱點之一光纖布拉格光柵感測器。傳統光纖感測器基本上可分為兩種類型:光強型和干涉型。光強型感測器的缺點在於光源不穩定,而且光纖損耗和探測器容易老化;干涉型感測器由於要求兩路干涉光的光強同等,所以 需要固定參考點而導致應用不方便。21世紀初期開發的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵感測器可以避免出現上面兩種情況,其感測信號為波長調制、復用能力強。在建築健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等應用中,光纖光柵感測器是最理想的靈敏元件。光纖光柵感測器在地球動力學、航天器、電力工業和化學感測中有廣泛的應用。
三、光纖電流感測器。電力工業的迅猛發展帶動電力傳輸系統容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,電流也越來越大,這樣測量起來就非常困難,這就顯現出光纖電流感測器的優點了。在電力系統中,傳統的用來測量電流的感測器是以電磁感應為基礎,這就存在以下缺點:它容易爆炸以至引起災難性事故;大故障電流會造成鐵芯磁飽和;鐵芯發生共振效應;頻率響應慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、價格昂貴等等,已經很難滿足新一代數字電力網的發展需要。這個時候光纖電流感測器應運而生。
四、光纖水聽器。 光纖水聽器主要用來測量水下聲信號,它通過高靈敏度的光纖相干檢測,將水聲信號轉換為光信號,並通過光纖傳至信號處理系統進行識別。與傳統水聽器相比,光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁干擾等特點,廣泛用於軍事和石油勘探、環境檢測等領域,具有很大的發展潛力。光纖水聽器按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。干涉型光纖水聽器關鍵技術已經逐步發展成熟,在部分領域形成產品;光纖光柵水聽器則是當前研究的熱點,研究的關鍵技術涉及光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術以及工程技術等。
光纖感測器技術是建立在光纖、光通信和光電子技術的基礎上發展起來的,電磁干擾和腐蝕作用對它的影響很小,還能適應各種惡劣的氣象環境,不要額外的電源進行供電,就可以長距離的進行傳輸,已成為感測器行業的研究熱點。
感測器一直朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖感測器這個感測器家族的新成員倍卻是倍受青睞。光纖具有很多優異的性能,例如:抗電磁干擾和原子輻射的性能。光纖感測器應用於對磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流和應變等物理量的測量。其應用范圍十分廣泛。因此我們可以說光纖感測器具有很大的市場需求,不說長久,至少在未來5年,光纖感測器將會有廣闊的發展前景。
光纖感測技術及其相關技術的迅速發展,滿足了各類控制裝置及系統對信息的獲取與傳輸提出的更高要求,使得各領域的自動化程度越來越高,作為系統信息獲取與傳輸核心器件的光纖感測器的研究非常重要。光纖感測器技術發展的主要方向是:(1)多用途。即一種光纖感測器不僅只針對一種物理量,要能夠對多種物理量進行同時測量。(2)提高分布式感測器的空間解析度、靈敏度,降低其成本,設計復雜的感測器網路工程。注意分布式感測器的參數,即壓力、溫度,特別是化學參數(碳氫化合物、一些污染物、濕度、PH值等)對光纖的影響。(3)新型感測材料、感測技術等的開發。(4)在惡劣條件下(高溫、高壓、化學腐蝕)低成本感測器(支架、連接、安裝)的開發和應用。(5)光纖連接器及與其它微技術結合的微光學技術。
光纖感測運用主要分為五大方向:
(1)石油和天然氣——油藏監測井下的P/T感測、地震陣列、能源工業、發電廠、鍋爐及蒸汽渦輪機、電力電纜、渦輪機運輸、煉油廠;
(2)航空航天——噴氣發動機、火箭推進系統、機身;
(3)民用基礎建設——橋梁、大壩、道路、隧道、滑坡;
(4)交通運輸——鐵路監控、運動中的重量、運輸安全;
(5)生物醫學——醫用溫度壓力、顱內壓測量、微創手術、一次性探頭。
⑷ 光纖感測器的特點是什麼
特點如下:
一。靈敏度較高;
二。幾何形狀具有多方面的適應性,可以製成任意形狀的光纖感測器;
三。可以製造感測各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉等)的器件;
四。可以用於高壓、電氣雜訊、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環境;
五。而且具有與光纖遙測技術的內在相容性。
光纖感測器的優點是與傳統的各類感測器相比,光纖感測器用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質,具有光纖及光學測量的特點,有一系列獨特的優點。電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強,非侵入性,高靈敏度,容易實現對被測信號的遠距離監控,耐腐蝕,防爆,光路有可撓曲性,便於與計算機聯接。
感測器朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展,它能夠在人達不到的地方(如高溫區或者對人有害的地區,如核輻射區),起到人的耳目作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
用途
1用於電話、網路寬頻等數字型號傳輸。
2用於自動售貨機、金融終端有關的設備、點鈔機的紙幣、卡、硬幣、存摺等的通過情況
3用於自動化設備上產品定位、計數、識別。
⑸ 光纖感測器的應用
絕緣子污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流、光纖感測器可用於位移、震動、轉動、壓力、彎曲、應變、速度、加速度、電流、磁場、電壓、濕度、溫度、聲場、流量、濃度、PH值和應變等物理量的測量。光纖感測器的應用范圍很廣,幾乎涉及國民經濟和國防上所有重要領域和人們的日常生活,尤其可以安全有效地在惡劣環境中使用,解決了許多行業多年來一直存在的技術難題,具有很大的市場需求。主要表現在以下幾個方面的應用:
城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力感測器的應用。光纖感測器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中,用於測試應力鬆弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。
在電力系統,需要測定溫度、電流等參數,如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內的溫度檢測等,由於電類感測器易受電磁場的干擾,無法在這類場合中使用,只能用光纖感測器。分布式光纖溫度感測器是近幾年發展起來的一種用於實時測量空間溫度場分布的高新技術,分布式光纖溫度感測系統不僅具有普遍光纖感測器的優點,還具有對光纖沿線各點的溫度的分布感測能力,利用這種特點我們可以連續實時測量光纖沿線幾公里內各點溫度,定位精度可達米的量級,測量精度可達1度的水平,非常適用大范圍交點測溫的應用場合。
此外,光纖感測器還可以應用於鐵路監控、火箭推進系統以及油井檢測等方面。
光纖同時具備寬頻、大容量、遠距離傳輸和可實現多參數、分布式、低能耗感測的顯著優點。光纖感測可以不斷汲取光纖通信的新技術、新器件,各種光纖感測器有望在物聯網中得到廣泛應用。
⑹ 光纖感測器的原理,作用以及應用
我就是做光纖感測器(OFS)的,OFS在應用上分為傳光型的和感測型的。顧名思義,前一種就是起到傳輸光的作用,感測元件要與光纖連在一起;後一種就是既有傳輸光的作用,又有感測作用。現在研究熱點幾乎都是後一種,所以我就簡單介紹下後一種,因為光纖感測器作為感測用有很多的應用,比如抗腐蝕,抗電磁干擾等,可以在復雜惡劣的環境下使用。作為感測用的光纖,原理上就是通過對傳輸光的偏振,強度,相位,波長,周期,頻率等進行調制,通過檢測器獲得調制結果而進行感測的器件。因為當外界的環境變化時,比如說溫度,應力、磁、聲、壓力、溫度、加速度等都會對光纖的折射率分布等一些構造產生微小的影響,導致傳輸光的特性發生改變,通過探測這些改變而得到外界的變化,起到感測作用。
至於應用方面就很廣泛了,幾乎可以應用到現在大多數電學感測器應用的領域了,比如現在比較火的是安防,圍界安全,輸油管道安全實時監控等,反正應用前景很廣的。有具體想問的可以聯系我,因為我就在做這方面。呵呵。
⑺ 光纖感測技術的光纖感測技術的應用
光纖感測技術在結構工程檢測中的應用 鋼筋混凝土是目前非常廣泛應用的材料,將光纖材料直接埋入混凝土結構內或粘貼在表面,是光纖的主要應用形式,可以檢測熱應力和固化、撓度、彎曲以及應力和應變等。混凝土在凝固時由於水化作用會在內部產生一個溫度梯度,如果其冷卻過程不均勻。熱應力會使結構產生裂縫,採用光纖感測器埋入混凝土可以監測其內部溫度變化,從而控製冷卻速度。 混凝土構件的長期撓度和彎曲是人們感興趣的一個力學問題,為此已研製出能測量結構彎曲和撓度的微彎應變光纖感測器,並用一根光纖連接整個結構不同位置上的感測器進行同時監測,每個感測器的位置可用OTDR來識別。光纖感測器還能探測混凝土結構內部損傷。在正常荷載作用下,由於鋼筋阻止干化收縮或溫度引起的體積變化都會引起裂縫,裂縫的出現和發展可以通過埋入的光纖中光傳播的強度變化而測得。 光纖感測技術在橋梁檢測中的應用 橋梁是一個國家的經濟命脈,橋梁的建造和維護是一個國家基礎設施建設的重要部分。利用光纖感測器測量振動,主要可得到橋梁的振動響應參數如頻率、振幅等,其方法是:將信號光纖粘貼於橋梁內部,它隨著橋梁的振動而產生振動響應, 輸出光的相位作周期性的變化,則光電探測器接收到的光強也作周期性的變化。 成功的案例有:加拿大在1993年將光纖感測器預裝到一座碳纖維預應力混凝土公路橋上,在橋開通後連續監測了8個月,測量了混凝土內部的整體分布應變,並用動態規化理論處理數據,准確而又快速的評估了橋梁的使用狀態及壽命。1996年,美國海軍實驗研究中心研製了新墨西哥州I -10橋健康檢測系統,它由60個FBG感測器組成,可實現動態與靜態應變測量。 光纖感測技術在岩土力學與工程中的應用 岩土工程檢測具有長時效性、環境復雜、具有時空限制、施工環境制約等特點,其檢測工作一直是等待解決的難題。目前已有的常規的測試技術在長期的工程應用中表明,滿足上述測試要求十分困難。而由於光纖感測器體積小、質量輕、不導電、反應快、抗腐蝕等諸多優良特性,使用它成為岩土力學工程的檢測工具成為學者們的研究對象。下面列舉一例成功應用光纖感測器檢測岩土工程的成功案例: 三峽大壩壩前水溫監測 三峽大壩壩體內部靠近上游面埋設有點式溫度計,因埋設點位於壩體內,所測溫度與實際庫水溫度存在一定的差異。為了能更真實地反映庫水溫度的變化規律,長江科學院結合壩前水溫觀測的實際現狀,在左廠14-2壩段布設1條測溫垂線,採取光纖Bargg光柵溫度感測器進行監測,通過實際工程應用,光纖Bargg光柵溫度感測器測量水溫,可以滿足水溫監測的要求,且與水銀溫度計直接測量水溫相比,結果較好。 光纖感測技術在軍事上的應用 光纖感測技術在軍事上同樣應用廣泛。光纖陀螺儀經過30多年的發展,已經廣泛應用與民航機,無人機,導彈的定位和控制中。光纖水聽器可以用於船舶軍艦收集聲音,探測越來越先進的潛艇。且近幾年來,基於光纖感測技術的光纖網路安全警戒系統開始在邊防及重點區域防衛中得到推廣應用。目前,世界上發達國家使用的安全防衛系統就是基於分布式光纖感測網路系統的安全防衛技術。
石油和天然氣:油藏監測井下的P / T感測、地震陣列、能源工業、發電廠、鍋爐及蒸汽渦輪機、電力電纜、渦輪機運輸、煉油廠;
航空航天:噴氣發動機、火箭推進系統、機身;
民用基礎建設:橋梁、大壩、道路、隧道、滑坡;
交通運輸:鐵路監控、運動中的重量、運輸安全;
生物醫學:醫用溫度壓力、顱內壓測量、微創手術、一次性探頭。
⑻ 什麼是光纖感測器光纖是敏感元件
由於光纖感測器及技術具有較其它感測器無法比擬的特點,所以近幾年來,光纖感測器與測量技術發展成為儀器儀表領域新的發展方向,而新型光纖感測器不外乎有以下特點:
* 光纖感測器具有優良的傳光性能,傳光損耗很小,目前損耗能達到≤0.2 dB/km的水平。
* 光纖感測器頻帶寬,可進行超高速測量,靈敏度和線性度好。
* 光纖感測器體積很小,重量輕,能在惡劣環境下進行非接觸式、非破壞性以及遠距離測量。
還具有靈敏度高、可靠性好、原材料硅資源韋富、抗電磁干擾,抗腐蝕、耐高壓、電絕緣性能好、可繞曲、防爆、頻帶寬、損耗低等特點。同時,它還便於與計算機相連,實現智能化和遠距離監控。對傳統的感測器起到擴展提高的作用,不少情況下能夠完成前者很難完成甚至不能完成的仟務。
正是由於光纖感測器具有許多獨特優勢,可以解決許多傳統感測器無法解決的問題, 故自從它問世以來,就被廣泛應用於醫療、交通、電力、機械、石油化工、民用建築以及航空航天等各個領域。值此,將討論光纖感測器在石油化工領域應用,即油庫油罐液位、溫度信號實時監測系統中的設計方案(見圖0所示)。正因該監測系統應用了光纖液位感測器、光纖溫度感測器及光纖液位報警器.為此先對此有關的光纖感測器技術作一介紹。
2、光纖感測器組成與類型
光纖感測器一般是由光源、介面、光導纖維、光調制機構、光電探測器和信號處理系統等部分組成。來自光源的光線,通過介面進入光纖,然後將檢測的參數調製成幅度、相位、色彩或偏振信息,最後利用微處理器進行信息處理。概括光纖感測器一般由三部分組成,除光纖之外,還必須有光源和光探測器兩個重要部件,見圖1所示。
光纖感測器一般分為兩大類:一類是傳光型,也稱非功能型光纖感測器;另一類是感測型,或稱為功能型光纖感測器。前者多數使用多模光纖,以傳輸更多的光量;而感測型光纖感測器,是利用被測對象調制或改變光纖的特性,所以只能用單模光纖。
3、測量用的光纖感測技術
3.1光纖溫度感測器-傳光型光纖溫度感測器
點陣圖2(a)為半導體吸光型(傳光型)光纖溫度感測器示意圖。將一根切斷的光導纖維裝在細鋼管內,光纖兩端面間夾有一塊半導體感溫薄片(如GaAs或InP),這種半導體感溫薄片透射光強隨被測溫度而變化。因此,當光纖一端輸入一恆定光強的光時,由於半導體感溫薄片透射能力隨溫度變化,光纖另一端接收元件所接受的光強也隨被測溫度而改變。於是通過測量光探測器輸出的電量,便能遙測到感溫探頭2(b)處的溫度。
探頭中,半導體材料的透過率與溫度的特性曲線如圖2(c)所示,當溫度升高時,其透過率曲線向長波長方向移動。顯然,半導體材料的吸收率與其禁帶寬度Eg有關,禁帶寬度又隨溫度而變化,多數半導體材料的禁帶寬度Eg隨溫度丁的升高幾乎線性地減小,對應於半導體的透過率特性曲線邊沿的波長λg隨溫度升高向長波方向位移。當一個輻射光譜與λg相一致的光源發出的光,通過此半導體時,其透射光的強度隨溫度丁的升高而減少。那何為傳光型光纖感測器?
傳光型光纖感測器中的光纖僅作為傳輸光的介質,只起傳輸光波的作用,對外界信息的「感覺」功能是依靠其它物質的敏感元件來完成的,因此必須在光纖端面或中間加裝其它敏感元件才能構成感測器。這樣,感測器中的光纖中間是中斷的、不連續的,中斷部分要接上其它介質的敏感元件,如圖1所示。
調制器是敏感元件,置於入射光纖和接收光纖之間,在被測對象的作用下,使敏感元件的光路遮斷或使敏感元件的光穿透率發生變化,這樣,光探測器所接收的光量便成為被測對象調制後的信號,經放大、解凋後,就可得到被測對象。
3.2光纖液位感測器
基於全內反射原理,可以設計成光纖液位感測器。光纖液位感測器由以下三部分組成:
*接觸液體後光反射量的檢測器件即光敏感元件;
*傳輸光信號的雙芯光纖;
*發光、受光和信號處理的接收裝置。
圖3(a)所示為光纖液位感測器的基本結構。這種感測器的敏感元件和傳輸信號的光纖均由玻璃纖維構成,故有絕緣性能好和抗電磁雜訊等優點。
光纖液位感測器的工作原理如圖3(b)所示。發光器件射出來的光通過傳輸光纖送到敏感元件,在敏感元件的球面上,有一部分透過,而其餘的光被反射回來。當敏感元件與液體相接觸時,與空氣接觸相比,球面部的光透射量增大,而反射量減少。因此,由反射光量即可知道敏感元件是否接觸液體。反射光量決定於敏感元件玻璃的折射率和被測定物質的折射率。被測物質的折射率越大,反射光量越小。來自敏感元件的反射光,通過傳輸光纖由受光器件的光電晶體管進行光電轉換後輸出。敏感元件的反射光量的變化,若以空氣的光量為基準,在水中則為-6-—7dB,在油中為-25—30dB。可對反射光量差別很大的水和油等進行物質判別。
用微光檢測液位的光纖液位感測器有如下特點:
*能用於易燃、易爆物等設施中;
*敏感元件的尺寸小,可用於檢測微量液體;
*從檢測液體開始到檢測信號輸出為止的響應時間短;
*敏感元件是玻璃的,故有抗化學腐蝕性;
*能檢測兩種(油、水等)液體界面:
*價格低廉。
在實際應用中應注意,光纖液面感測器不宜用於檢測粘附在敏感元件玻璃表面的物質。如何檢測液位?
在裝有液體的槽內。將敏感元件安裝在液面下預定檢測的高度。當液面低於這一高度時,從敏感元件產生的反射光量就增加,根據這時,發生的信號就能檢測出液面位置。若在不同高度安裝敏感元件,則可檢測液面的高度。
4、光纖感測器與基於CAN匯流排網路組成的油庫油罐的液位、溫度信號實時監測系統設計方案。
4.1監測系統組成。
圖0所示可知,監測系統分別
⑼ 光纖感測器在物聯網中的應用有哪些
光纖感測器的應用范圍很廣,主要有以下幾個方面:
城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力感測器的應用。光纖感測器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中,用於測試應力鬆弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。
在電力系統,需要測定溫度、電流等參數,如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內溫度的檢測等,由於電類感測器易受電磁場的干擾,無法在這類場合中使用,只能用光纖感測器。例如分布式光纖溫度感測器就是近幾年發展起來的一種用於實時測量空間溫度場分布的高新技術。
用於易燃易爆物的生產過程與設備的溫度測量。光纖感測器在本質上是防火防爆器件,它不需要採用隔爆措施,十分安全可靠。與電學感測器相比,既能降低成本又能提高靈敏度。
此外,它還可以應用於鐵路監控、火箭推進系統以及油井檢測等方面。
⑽ 什麼是光纖感測器
光纖感測器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的感測器。
光纖感測器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調制器,在調制器內與外界被測參數的相互作用, 使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化,成為被調制的光信號,再經過光纖送入光電器件、經解調器後獲得被測參數。
感測器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖感測器這個感測器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能。
(10)光纖感測器網路安全擴展閱讀:
光纖感測器的分類:
一、功能型
功能型感測器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測量對光纖內傳輸的光進行調制, 使傳輸的光的強度、相位、頻率或偏振態等特性發生變化, 再通過對被調制過的信號進行解調, 從而得出被測信號。
二、非功能光纖型
非功能型光纖感測器是利用其它敏感元件感受被測量的變化, 光纖僅作為信息的傳輸介質,常採用單模光纖。光纖在其中僅起導光作用,光照在光纖型敏感元件上受被測量調制。
三、傳光型光纖
傳光型光纖感測器是將經過被測對象所調制的光信號輸入光纖後,通過在輸出端進行光信號處理而進行測量的,這類感測器帶有另外的感光元件對待測物理量敏感,光纖僅作為傳光元件,必須附加能夠對光纖所傳遞的光進行調制的敏感元件才能組成感測元件。
參考資料來源:網路—光纖感測器