光纤传感调研报告

光纤传感调研报告

问:光纤传感测位移研究的目的和意义
  1. 答:光纤传感测位移是指通过将光纤作为传感器,利用光纤中的光传激光来实现对位移、振动、温度等物理量的测量。其目的在于利用光纤传感技术更加精准地、非接触式地测量物体的位移,在航空、地质科学、城市建设、机器制造、医学等众多领域都有广泛的应用。
    光纤传感测位移具有以下意义:
    精度高:光纤传感器摆脱了传统轮肆卜测量仪器会产生的误差,具有更高的测量精度。
    可远距离传输:光纤传感器可以将测量数据传输到远距离的数据中心,实现大范围监测。
    长期稳定:光纤传感器使用光学技术,其灵敏元件无机械活动,因此灵敏度、分辨率以及鲁棒性都非常高,其使用寿命相比传统测量仪器更为长久。
    抗干扰:光纤传感仪器对电磁波干扰小的特点有利于在工业环境或者地质环境中进行测量。
    环境友好:在某些领域,使用传统测量仪器会对环境产生一定的污染,而光纤传感测位移是基于光学原理,非腊穗常环保。
    因此,光雹没纤传感测位移在许多领域都有很大的应用前景,具有重要的研究价值和应用价值。
问:光纤传感领域目前形势如何?
  1. 答:光纤传感技术除了个别学校老师用来做研究(其实已经进入技术停滞期了),主要就是应用在工业领域了。在工业里应用的主要有两条技术路线:分布式和准分布式。前者以基于OTDR技术扰笑为主,后者以基于FBG及M-Z干涉仪缓卜含技术为主。这两条路线都可以监测温度、应力应变、振动/加速度等常规物理量。二者对比的话,分布式技术以安装简单、趋势态监测方便为主要优势;准分布式以单点精准、价格较低为主要优势。光纤系统与电子系统相比,优势主要体现在传感器的安全性高、稳定性较好及寿命长。分布式技术国内以上海波汇公司为代表,国际以sensor optasense为代表;准分布式技术国内以理工光科为代表,国际以smart fiber为代表。应用领域主要为电力系统(地埋、架空线)、消防系统(交通隧道)、桥梁、石化(管道、站场/阀室)、水利等。现阶段最热门是分布式光纤振动探测技术,应用在各种安防领域。在个别细分市场已逐步替代掉主/被动红外对射、激光对射、泄露电缆及振动电缆等技术。光纤传感器结构简单,精度高,灵敏度高,且在许多环境下便于实现,目前非常热门。光子晶体光纤也是现在研究的一个热点,尤其是光子晶体光纤中微结构的灵活性使其在众多领域有独特的优势。但光纤传感的局限是稳定的宽带光源价格昂贵,在需要宽光谱范围时比较难实现,且微结构光纤与普通单模光纤熔接结构的稳定性不易保证,这也是弊迹目前微结构光纤研究中的一个问题。
  2. 答:光纤传感器(fibre sensor)的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质发生变化,成为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,唤裤镇经解调后,获得被测参数。光纤传感器的优点是与传统的各类传感器相比,光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递纯坦敏感信息的媒质,具有光纤及光学测量的特点,有一系列独特的优点。光纤传感器可用于位移、震动、转动、压力、弯曲、应变等的测量。传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过和粗程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还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。
  3. 答:国内其实有几家光纤传感器的产品已经制作的很成熟了,我们是做荧光式光纤测温传感器的,现阶段主要都是配合在温控器上使用,应用领域其则坦橘实可以很广泛,信仿例如:电力,石油石化,医疗器械等等。而在各个领域里测温是为了防止高温导致隐患发生,将来的光纤测温传感器也会是未来的一种趋势因为它非常适用于高电压、强磁场、易燃易爆的测温等场合。例如:轨道交通干式变压器等电气设备的高压热点测孙团温,光伏设备、开关柜高压触点等特殊环境的测温。它能够更有效的提升这类环境的安全等级。
问:光纤传感技术的存在问题
  1. 答:光纤干涉型传感器由于灵敏闹颤度高、体积小等优点,受到很大关注。但是干涉型传感器对被测物理量的变化敏感的贺嫌同时也对温度漂移、环境振动等干扰也同样敏感。目前用于光相位解调的干涉方法很多,主要液拍败有双光束干涉法、三光束干涉法、多光束干涉法、环形干涉法等。
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