行业动态

光纤传感器有哪些分类?光纤传感器主要应用在哪里?

发布日期:2021-12-17 10:42:07 阅读次数:

按照功能性和非功能性光纤传感器按结构类型可分两大类,根据被调制的光波的性质参数不同,这两类光纤传感器都可再分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、频率调制光纤传感器、偏振态调制光纤传感器和波长调制光纤传感器。以下是关于这些光纤传感器的详细介绍:

光纤传感器有哪些分类?光纤传感器主要应用在哪里?

1.相位调制型光纤传感器

相位调制型光纤传感器的优点是具有极高的灵敏度,动态测量范围大,同时响应速度也快,其缺点是对光源要求比较高同时对检测系统的精密度要求也比较高,因此成本相应较高。

2.强度调制型光纤传感器

这类传感器的优点是结构简单、成本低、容易实现,因此开发应用的比较早,现在已经成功的应用在位移、压力、表面粗糙度、加速度、间隙、力、液位、振动、辐射等的测量。

强度调制的方式很多,大致可分为反射式强度调制、透射式强度调制、光模式强度调制以及折射率和吸收系数强度调制等等。

3.偏振态调制型光纤传感器

光波是一种横波,它的光矢量是与传播方向垂直的。如果光波的光矢量方向始终不变,只是它的大小随相位改变,这样的光称为是线偏振光。光矢量与光的传播方向组成的平面为线偏振光的振动面。

4.频率调制型光纤传感器

这种传感器多用于测量物体运动速度。频率调制还有一些其他方法,如某些材料的吸收和荧光现象随外界参量也发生频率变化,以及量子相互作用产生的布里渊和拉曼散射也是一种频率调制现象。

5.波长调制型光纤传感器

此类传感器多为非功能型传感器,在波长调制的光纤探头中,光纤只是简单的作为导光用,即把入射光送往测量区,而将返回的调制光送往分析器。

光纤传感器已被广泛应用于国防、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。

2、城市建筑应用

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。

3、煤矿应用

我国煤矿在中国能源格局中占主导地位,大约为94%,我国的煤矿事故是世界上主要采煤国家煤矿死亡总人数的4倍以上。

煤矿地下作业,水、火、瓦斯、煤尘、顶板等灾害俱全,基于光纤传感技术的瓦斯安全综合监控系统可以在10公里内对瓦斯、矿压、水压、温度、声发射、地震波等进行监测。

4、电力系统

在电力系统中,需要测定温度、电流等参数,由于电类传感器易受强电磁场的干扰,无法在这些场合中使用,只能用光纤传感器。

5、军用领域

光纤传感器在军用领域同样存在庞大的市场需求。军事应用的光纤传感器可用于水声探潜(光纤水听器)、光纤铡导、姿态控制(光纤陀螺)、航天航空器的结构损伤探测(智能蒙皮)以及战场环境的探测等方面。

更多关于光纤传感器相关知识敬请关注大深传感器官网:https://www.szdass.com