隨著中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用環(huán)境的不斷發(fā)展,儀器儀表行業(yè)日新月異,當(dāng)前儀器儀表行業(yè)面臨新的發(fā)展,這一行業(yè)的十二五規(guī)劃(草案),也根據(jù)新時(shí)期的要求,提出了重點(diǎn)發(fā)展的若干關(guān)鍵技術(shù),這對(duì)行業(yè)未來(lái)發(fā)展無(wú)疑有著重要的指導(dǎo)意義。新型傳感器技術(shù)包括固態(tài)硅傳感器技術(shù)、光纖傳感技術(shù)、生物芯片技術(shù)、基因芯片技術(shù)、圖像傳感器技術(shù)、全固態(tài)慣性傳感器技術(shù)等?!笆濉睂⒁灾悄軅鞲衅髯鳛橹攸c(diǎn),進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。在光纖傳感領(lǐng)域,重點(diǎn)發(fā)展新原理、新效應(yīng)的傳感技術(shù),傳感器智能技術(shù),傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),微型化和低功耗技術(shù)以及傳感器陣列及多功能多參數(shù)設(shè)計(jì)、制造和封裝技術(shù)。光纖傳感器測(cè)量速度快。茂名區(qū)域光纖傳感器設(shè)置方法
光纖傳感器中比較常見(jiàn)的一款傳感器就是反射式光纖位移傳感器,反射式光纖位移傳感器的工作原理是采用兩束多模光纖,一端合并組成光纖探頭,另一端分為兩束,分別作為接收光纖和光源光纖。當(dāng)光發(fā)射器發(fā)生的紅外光,經(jīng)光源光纖照射至反射體,被反射的光經(jīng)接收光纖,傳至光電轉(zhuǎn)換元件將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。其輸出的光強(qiáng)與反射體距光纖探頭的距離之間存在一定的函數(shù)關(guān)系,所以可通過(guò)對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)得到位移量。在楊氏模量?jī)x的金屬絲處的圓柱體上利用磁鐵固定鍍鎳反射金屬片,使其能隨鋼絲伸長(zhǎng)而移動(dòng)。在支架臺(tái)上固定紅外傳感器,而后在傳感器測(cè)量?jī)x上通過(guò)改變位移將實(shí)驗(yàn)得到的電勢(shì)差值,通過(guò)多次測(cè)試,既轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器測(cè)量?jī)x自帶的螟旋測(cè)微儀,也即改變探頭與金屬片的距離和位置,當(dāng)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)記錄的鋼絲仲長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差值時(shí),記錄此時(shí)的螺旋測(cè)微儀讀數(shù)。測(cè)試表明采用紅外光測(cè)距此方法操作簡(jiǎn)單。只需將探頭和反射片安裝好后就可以直接開(kāi)始在托盤(pán)上加法碼實(shí)際測(cè)量了,側(cè)量的結(jié)果是明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)試。汕尾區(qū)域光纖傳感器接線光纖傳感系統(tǒng)主要包括光源、傳輸光纖、傳感元件、光電探測(cè)器和信號(hào)處理單元等。
可能有人會(huì)比較好奇光纖傳感器的能力到底怎么樣呢?讓我們來(lái)看看,光纖傳感器(FOS)可以內(nèi)置也可以外置,這取決于光纖是傳感元件還是信息載體。當(dāng)傳感用于離散區(qū)域時(shí),光纖傳感器就相當(dāng)于點(diǎn)式傳感器。如果傳感器能夠沿著整根光纖連續(xù)監(jiān)測(cè)變量,那么它就相當(dāng)于分布式傳感器。不同于傳統(tǒng)傳感器(如電應(yīng)變計(jì)和壓電傳感器),光纖傳感器并不限于單一的應(yīng)用。因此,光纖正逐步取代傳感應(yīng)用中的傳統(tǒng)電氣設(shè)備,目前已經(jīng)有多種傳感技術(shù)和應(yīng)用。
光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種。(1)物性型光纖傳感器原理,物性型光纖傳感器是利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性,將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng),即光纖在外界環(huán)境因素,如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí),其傳光特性,如相位與光強(qiáng),會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。因此,如果能測(cè)出通過(guò)光纖的光相位、光強(qiáng)變化,就可以知道被測(cè)物理量的變化。這類(lèi)傳感器又被稱為敏感元件型或功能型光纖傳感器。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波,經(jīng)分光器分為兩路,一為基準(zhǔn)光路,另一為測(cè)量光路。外界參數(shù)(溫度、壓力、振動(dòng)等)引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化,從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋,對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù),就可測(cè)量溫度或壓等。(2)結(jié)構(gòu)型光纖傳感器原理,結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測(cè)元件(敏感元件)與光纖傳輸回路及測(cè)量電路所組成的測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖只作為光的傳播媒質(zhì),所以又稱為傳光型或非功能型光纖傳感器。 我們?nèi)粘I罾锟吹降墓饫|上的每一個(gè)點(diǎn)都是傳感器。
隨著時(shí)代化互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,云計(jì)算、云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的誕生,光通訊網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和容量不斷擴(kuò)大,以及納米技術(shù)、材料科學(xué)的日益發(fā)展,光纖傳感技術(shù)面臨著諸多新問(wèn)題,新挑戰(zhàn),比如對(duì)高速度大規(guī)模傳感網(wǎng)絡(luò)的需求,對(duì)微納尺度超小超輕傳感器的需求,以及面向深空、深海、深地等極端環(huán)境的應(yīng)用需求等等。因此,光纖傳感在當(dāng)今時(shí)代,仍然是仍是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的研究領(lǐng)域,在與新材料、新技術(shù)的碰撞中,必將迸發(fā)出新的生機(jī)和活力。光纖傳感器可以制造傳感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等)的器件。汕尾區(qū)域光纖傳感器接線
光纖傳感器已經(jīng)成功應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)。茂名區(qū)域光纖傳感器設(shè)置方法
我們的光纖傳感器應(yīng)用很廣,例如1、油氣應(yīng)用光纖傳感器可以克服惡劣的井下環(huán)境取代傳統(tǒng)的電子傳感器,實(shí)現(xiàn)油井的持氣率、含水率、壓力、溫度、多相流和聲波的測(cè)量。2、煤礦應(yīng)用我國(guó)煤礦在能源格局中占主導(dǎo)地位,大約為94%,我國(guó)的煤礦是世界上主要采煤煤礦死亡總?cè)藬?shù)的4倍以上。煤礦地下作業(yè),水、火、瓦斯、煤塵、頂板等災(zāi)害俱全,基于光纖傳感技術(shù)的瓦斯安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以在10公里內(nèi)對(duì)瓦斯、礦壓、水壓、溫度、聲發(fā)射、地震波等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。茂名區(qū)域光纖傳感器設(shè)置方法