分布式光纤振动传感器是一种利用光纤作为传感元件,检测和监测环境中的物理和机械振动的设备。它通过在光纤上感应振动,并利用光的散射和传输特性,实现对振动事件的实时监测和定位。这种传感器在许多领域都有广泛的应用,如安全监控、结构健康监测、地震学、交通控制等。分布式光纤振动传感器的原理分布式光纤振动传感器的主要原理是基于光纤中的后向瑞利散射。当光在光纤中传播时,会与光纤中的原子或分子发生相互作用,导致光散射。这些散射的光信号会向后传播,并被检测器接收和分析。当光纤受到外部振动时,光纤中的折射率会发生改变,这会导致光的传输特性发生变化。通过测量这些变化,可以确定光纤所在位置的振动强度和频率。在航空航天领域,光纤光栅传感器能够准确测量飞机和火箭等飞行器的动态应变和温度变化。天津机器视觉动态位移传感器应用范围
无锡智泰柯云传感科技有限公司已研制并投入市场的产品有:分布式布里渊应变应力监测系统(DTSS)、光纤光栅传感器及产品(FBG)、分布式光纤测温产品(DTS)、分布式光纤振动监测设备、接地电流监测产品、基于视觉技术动态挠度及模态识别监测产品。分布式布里渊应变应力监测系统(DTSS):用于输油管道、基坑、隧道等方面的结构健康监测;光纤光栅传感器及产品(FBG):用于桥梁、隧道、输油管道、边坡、古建筑等结构健康监测;分布式光纤测温产品(DTS):用于新能源、电力电缆、输油管道等大空间、长距离的温度监测;分布式光纤振动监测设备:用于长输油气管线、埋地电缆的防第三方破坏、交通护栏的撞击抱紧监测;接地电流监测产品:用于电缆接地电流监测;基于视觉技术动态挠度及模态识别监测产品:用于桥梁、隧道扰度、模态、高层建筑、古建筑等结构健康监测。天津机器视觉动态位移传感器应用范围光纤传感器在测量过程中几乎不会对被测物体造成干扰。
线性光纤光栅挠度计的开发1)取代原有的光纤光栅静力水准仪测量桥梁静态挠度,开发可监测桥梁动态挠度的传感器;2)可接入光纤光栅解调仪,系统更加紧凑,稳定、可靠;3)本传感器为光纤光栅位移传感器,由于采用拉线方式可实现任意方向的拉伸,使安装使用灵活方便,适应性强,与此同时内部配以同轴大小变速轮可实现超大量程。4)本传感器配有温度补偿光栅,可以从根本上排除温度对光纤光栅传感器的干扰;5)位移光栅采用预拉悬空固定,灵敏度高,数据精确,稳定性强,腔内填充硅油进步隔绝外界的干扰以及污染和腐蚀;6)设有缓冲弹簧,增大量程的同时避免直接冲击脆弱的裸光纤;
分布式光纤振动传感器具有高灵敏度、高精度、长距离监测等优点,因此在许多领域都有广泛的应用。以下是几个具体应用示例:安全监控:分布式光纤振动传感器可以用于监测重要设施和区域,如机场、铁路轨道、建筑等。当有人或车辆靠近时,传感器会立即检测到并触发警报。结构健康监测:分布式光纤振动传感器可以用于监测大型桥梁、高层建筑等结构的健康状况。通过对结构的振动响应进行监测和分析,可以评估结构的稳定性和安全性。地震学研究:分布式光纤振动传感器可以用于地震观测网络,实现对地震活动的实时监测和定位。这对于地震预警和地震科学研究具有重要意义。交通控制:分布式光纤振动传感器可以用于监测道路和桥梁的车辆流量。通过分析传感器的输出信号,可以提取出行车规律,为交通管理和控制提供决策支持。环境监测:分布式光纤振动传感器可以用于监测环境中的物理和机械振动,如地震、风暴、洪水等自然灾害的前兆。这对于灾害预防和环境保护具有重要意义。光纤传感器还可以用于环境监测,如测量空气中的污染物和噪音水平。
传感器的作用人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉。而单靠人们自身的感觉,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。新技术的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或比较好状态,并使产品达到比较好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到nm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、较低温、超高压、超高真空、较强磁场、超弱磁砀等等。采用弹簧钢取代原有的铁镍合金材质,且更改原有的悬臂梁结构部件。天津机器视觉动态位移传感器应用范围
光纤传感器的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小,在无需中继的情况下,可以实现几十公里的远程监测。天津机器视觉动态位移传感器应用范围
在建筑工程中,可以利用光纤传感器实时监测桥梁、大坝、重要建筑物等的温度、应力、压力、振动、倾角等物理量,以评估其短期及长期的结构安全性能。例如干涉陀螺仪和光栅压力传感器可预埋在混凝土等材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力。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,也有很大的市场天津机器视觉动态位移传感器应用范围