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技術(shù)文章
光纖壓力傳感器知識拓展介紹
閱讀次數(shù)：1047 發(fā)布時間：2020/6/9 10:39:27
光纖壓力傳感器知識拓展介紹
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號源，在經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。
傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū))，或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，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。
特點
1、因反射體中使用了棱鏡，所以與通用的反射型光控傳感器器相比，其檢測性能更高、更可靠
2 、與分離式光控傳感器相比，電路連接更簡單容易。
3、 子母扣嵌入式的設(shè)計，安裝更為簡單
用途
1、用于電話、網(wǎng)絡(luò)寬帶等數(shù)字型號傳輸。
2、用于自動售貨機、金融終端有關(guān)的設(shè)備、點鈔機的紙幣、卡、硬幣、存折等的通過情況
3、用于自動化設(shè)備上產(chǎn)品定位、計數(shù)、識別。
性能
光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達不到的地方，或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，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。
案例
應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域
隨著光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展，在土木工程領(lǐng)域光纖傳感器得到了廣泛的應(yīng)用，用來測量混凝土結(jié)構(gòu)變形及內(nèi)部應(yīng)力，檢測大型結(jié)構(gòu)、橋梁健康狀況等，其中最主要的都是將光纖傳感器作為一種新型的應(yīng)變傳感器使用。
光纖傳感器可以黏貼在結(jié)構(gòu)物表面用于測量，同時也可以通過預(yù)埋實現(xiàn)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部物理量的測量。利用預(yù)先埋入的光纖傳感器，可以對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷過程中內(nèi)部應(yīng)變的測量，再根據(jù)荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線斜率，可確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的形成和擴展方式。通過混凝土實驗表明，光纖測試的載荷-應(yīng)變曲線比應(yīng)變片測試的線性度高。
應(yīng)用于檢測技術(shù)
光纖傳感器在航天(飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等)、航海(聲納等)、石油開采(液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量)、電力傳輸(高壓輸電網(wǎng)的電流測量、電壓測量)、核工業(yè)(放射劑量測量、原子能發(fā)電站泄露劑量監(jiān)測)、醫(yī)療(血液流速測量、血壓及心音測量)、科學(xué)研究(地球自轉(zhuǎn))等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。
應(yīng)用于石油工業(yè)
在石油測井技術(shù)中，可以利用光纖傳感器實現(xiàn)井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應(yīng)用是采用非本征光纖F-P腔傳感器測量井下的壓力和溫度。非本征光纖F-P腔傳感器利用光的多光束干涉原理，當被測的溫度或者壓力發(fā)生變化時干涉條紋改變，光纖F-P腔的腔長也隨之發(fā)生變化，通過計算腔長的變化實現(xiàn)溫度和壓力的測量。
應(yīng)用于溫度測量
光纖傳感技術(shù)是伴隨光通信的迅速發(fā)展而形成的新技術(shù)。在光通信系統(tǒng)中，光纖是光波信號長距離傳輸?shù)拿劫|(zhì)。當光波在光纖中傳輸時，表征光波的相位、頻率、振幅、偏振態(tài)等特征參量，會因溫度、壓力、磁場、電場等外界因素的作用而發(fā)生變化，故可以將光纖用作傳感器元件，探測導(dǎo)致光波信號變化的各種物理量的大小，這就是光纖傳感器。利用外界因素引起光纖相位變化來探測物理量的裝置，稱為相位調(diào)制傳感型光纖傳感器，其他還有振幅調(diào)制傳感型、偏振態(tài)調(diào)制型、傳光型等各種光纖傳感器。
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