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发布时间:2021-11-21 21:43:00 作者:善测
光纤传感器已被广泛应用于、电力、石油、建筑、医学等领域
光纤传感器已被广泛应用于、电力、石油、建筑、医学等领域,伴随着物联网技术的发展,光纤传感器将与无线传感技术一起在物联网中起到更为重要的作用。
1、油气应用
光纤传感器可以克服恶劣的井下环境取代传统的电子传感器,实现油井的持气率、含水率、压力、温度、多相流和声波的测量。目前在石油测井系统中主要应用的是非本征光纤F-P腔传感器。
国内陆上油田以新疆克拉玛依和辽河油田为代表,已经进行了大量实验。在国内,包括山东激光所在内,很多机构都在和石油公司开展光纤传感方面的合作研究。
连续性分布式光纤传感器
在大型工程中,因为需要实时监测,并且范围较广,所以主要使用的是连续性分布式光纤传感器。 此外,城市管廊的信息化系统中,至少一半需要用到光纤,其系统动辄一公里几千万的造价,光纤系统即便在里面只占一小部分,也有很大的市场。目前城市管廊的监控整体方案中光纤传感占比并不高,代表城市有青岛、珠海等。 从室温到1800℃全程测温的光纤温度传感器的系统主要包括端部掺杂的光纤传感头、 Y型石英光纤传导束、 超高亮发光二极管(LED)及驱动电路、 光电探测器、荧光信号处理系统和辐射信号处理系统。 系统的工作原理为: 在低温区(400℃以下), 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。 光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。
光纤传感器发展十分迅速的主要原因
光纤传感器发展十分迅速的主要原因,是它具有其他传感器不可媲美的许多优点。这些优点是:
①电绝缘。因为光纤本身是电介质,而且敏感元件也可用电介质材料制作,因此光纤传感器具有良好的电绝缘性,光纤表面能承受80kV/20cm电压。因此它特别适用于高压的供电系统以及大容量电机的测试。
②抗电磁干扰。这是光纤测量及光纤传感器极其***的性能特征,因此光纤传感器特别适用于高压大电流、强磁场、噪声、强辐射等恶劣环境中,能解决许多传感器无法解决的问题。
③非侵入性。由于传感头可制作成电绝缘的,而且其体积可以做得很小(做到只稍大于光纤的芯径),因此,它不仅对电磁场是非侵入式的,而且对速度场也是非侵人式的,故对被测场不产生干扰。这对于弱电磁场及小管道内流速、流量等的监测特别具有实用价值。
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