光纤光栅传感器的一大优点是多个光纤光栅传感器可通过时分复用和波分复用等串联式复用技术实现串接,通过多根光纤的空分复用实现多分支布设,传感网总体布设成本低。
(1)可以将不同类别的传感器串接在一个通道上;
(2)主机通道数量可扩展,常规主机达到32通道;
光纤光栅原理光纤光栅技术于1978年问世,它本质是一段纤芯折射率周期性变化的光纤,长度一般只有10mm左右。当一束宽光谱光λ(如图中的入射光谱)经过光纤Bragg光栅时,被光栅反射回一单色光λB,相当于一个窄带的反射镜。 无源、可靠、寿命长,避免传统的电子式或振弦式往往运行几年后,进入瘫痪状态;江西电子式传感器单价
光纤光栅的粘合工艺
常规的光纤光栅粘合工艺采用高分子粘结剂,高分子粘结剂容易发生老化,老化后传感器、待测结构和光纤涂覆层这三部分之间会产生相对滑移,而且在常见的工程测试中,被测结构材料的刚度比高分子粘结剂大,使得传感器与被测结构变形不一致,所测得的数据与被测结构的真实变形差异较大,不能有效地地反应被测结构的变形情况。从而一定程度上降低了测试结果的有效性以及测试精度。本项目创新采用无胶封装粘合光纤光栅,再加上光器件紫外粘接胶相互配合的方式,使得传感器的稳定性和寿命在原先的基础上,进一步得到提升。传感器寿命可达到20年以上。 江西电子式传感器单价取代传统的采用电子式或振弦式的方式,每监测单个物理量就需要1套子系统,整个工作界面清晰,运维简单;
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;
20世纪90年代,占光纤传感器市场份额比较大的是流水线控制,航空和医药的应用。近几年,人们也看到了光纤传感器在其他方面的增长,这归功于分布式传感器和多路技术的快速发展,如用于健康检查、化学与生物传感等方面的应用。
下面是当前光纤传感器在各个领域的主要应用。
1)城市建设桥梁、大坝、油田等的干涉院螺仪和光機压力传感器的应用;在混凝土中嵌入光纤传感器或加强性光纤凝结物;在飞机场用干涉型光纤震动传感器系统监测交通。
2)土木工程和环境监测对输油管、地下天然气存储、钻孔和大坝进行分布式拉曼温度监测;在煤矿、隧道、山岩中安放嵌入布拉格光纤压力传感器的岩柱;在很深的钻孔或火山中用干涉型光纤传感器系统进行地震测量。
3)电力系统电厂的电流电压光纤传感器;用布拉格光栅传感器网络对发电机、转换器进行温度、振动监测;用复合光纤对高压体进行分布式拉曼温度“热点”探测及Brillouin压力监测。 传感器悬臂弹性梁高相应频率配合适宜的质量块,保证传感器具有较好的精度;
大坝安全监测中心经常对当前工程中的大坝进行检查,以确保水电站的安全运行.大坝原有的观测模式是传感器加上人工观测模式,多数传感器经过多年运行后逐渐老化,出现测点损伤,且精度无法与现有光纤传输传感器相比,受现有传感器类型和精度的限制,大坝变形监测只能依靠部分大坝人工观测,人力成本高,且没有进行方位较广监测.对于传统的观测方式,应用光纤光栅可埋入结构,对其内部的应变等参数进行实时地高分辨率和大范围监测,是未来智能结构的集成光学神经%,也是目前健康监测优先的传感器之一。由于光纤光栅具有不受干扰和光路波动影响、具有测量和易于实现波分复用的准分布式传感等突出优点可以构成大型的传感网络。因此,某项目工程采用光纤监控手段对坝体的安全性能进行监控。采用物联网技术实现野外桥梁群数据传输的要求。江西电子式传感器单价
光纤光栅式土压力计用于测量填土、堤坝等软基的土体压力或边界土压力。江西电子式传感器单价
与传统的传感器不同,光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能,使光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点,并可以构成传感网络。先进的光纤传感器的灵敏度比传统的传感器高几个数量级,可以测量的物理量已达70多种。总结起来它具有一下几个优点:
1、精度高,响应速度快,线性特征范围宽,使用的重复性好,检测信号的信噪比高,由于现在光纤的量产化,价格低廉,可以使用范围较广。
2、光纤是由电介质材料石英制成,传输的是光信号,因此安全性、可靠性好,抗电磁干扰能力强,能适应在电力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的环境条件下工作。
3、抗腐蚀,抗污染能力强,可用于温差较大的地方,时间时间老化特性优良,工作寿命长。
4、体积小,重量轻,容易安装,对被测对象环境适应能力强。
5、光纤是无源器件,自身单独性好,不会破坏被测量的状态。
6、测量对象较广。目前已有性能不同的多种测量温度、压力、位移、速度、液面、核辐射等各种物理量、化学量、生物量等的光纤传感器。
7、便于多点复用、传输损耗小,适合于组成测量网络,实现多点实时智能化的遥测。 江西电子式传感器单价
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