光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度和準(zhǔn)確性極高,固有安全性好,抗電磁干擾,絕緣強(qiáng)度高,耐腐蝕,傳感和傳輸?shù)募梢约芭c數(shù)字通信系統(tǒng)的兼容性。 總結(jié)如下:
一、光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)、特征、特點(diǎn)介紹:
?。?)靈敏度高;
?。?)輕巧靈活,易于安裝和掩埋;
?。?)電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性。 光纖本身是具有高絕緣性和穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì),適用于苛刻的環(huán)境,例如需要高壓隔離,易燃和爆炸的電力系統(tǒng)和化學(xué)系統(tǒng);
?。?)安全性好。 光纖傳感器是一種電無源敏感元件,因此在進(jìn)行測(cè)量時(shí),不會(huì)出現(xiàn)諸如泄漏和電擊之類的安全隱患;
?。?)抗電磁干擾。 通常,光波的頻率高于電磁輻射的頻率,因此光在光纖中的傳播不會(huì)受到電磁噪聲的影響。
(6)可以進(jìn)行分布式測(cè)量。 光纖可以實(shí)現(xiàn)長距離連續(xù)測(cè)量和控制,可以在任何點(diǎn)準(zhǔn)確地測(cè)量應(yīng)變,損傷,振動(dòng),溫度等信息,從而形成了大規(guī)模的監(jiān)測(cè)區(qū)域,提高了環(huán)境的探測(cè)水平;
?。?)使用壽命長。 光纖的主要材料是石英玻璃,其上覆蓋有聚合物材料包層,使其比金屬傳感器更耐用。
(8)傳輸容量大。 以光纖為總線,用大容量光纖代替笨重的多芯水下電纜,以收集和存儲(chǔ)每個(gè)傳感點(diǎn)的信息,并通過復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式光纖傳感器的監(jiān)控
二、分布式光纖傳感器
分布式光纖傳感技術(shù)是在1970年代后期提出的,它是隨著光時(shí)域反射(OTDR)技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展起來的,該技術(shù)至今仍在光纖工程中得到廣泛使用。 在過去的十年中,已經(jīng)產(chǎn)生了一系列分布式光纖傳感機(jī)制和測(cè)量系統(tǒng),并且已逐漸應(yīng)用于許多領(lǐng)域。 目前,該技術(shù)已成為光纖傳感技術(shù)中最有前途的技術(shù)之一。
分布式光纖傳感器是一種使用獨(dú)特的分布式光纖檢測(cè)技術(shù)來測(cè)量或監(jiān)視沿光纖傳輸路徑的空間分布和時(shí)變信息的傳感器。 利用光纖中光波傳輸?shù)奶匦?,可以沿著光纖的長度(例如溫度,壓力,應(yīng)力,應(yīng)變等)連續(xù)進(jìn)行測(cè)量。 光纖既是傳感介質(zhì)又是要測(cè)量的傳輸介質(zhì)。 它沿視場(chǎng)布置傳感光纖,可以同時(shí)獲得被測(cè)場(chǎng)的空間分布和隨時(shí)間變化的變化信息。
三、分布式光纖傳感器具有以下特點(diǎn):
1)分布式光纖傳感系統(tǒng)中的傳感元件僅為光纖;
2)一次測(cè)量就可以得到被測(cè)光纖在整個(gè)光纖區(qū)域的一維分布圖,并且可以通過將光纖直立成光柵形狀來確定被測(cè)光纖的二維和三維分布。 ;
3)系統(tǒng)的空間分辨率通常在米的數(shù)量級(jí)上,因此只能在其平均值中觀察到較窄測(cè)量范圍的變化;
4)系統(tǒng)的測(cè)量精度與空間分辨率一般具有相互制約的關(guān)系;
5)檢測(cè)信號(hào)一般較弱,因此要求信號(hào)處理系統(tǒng)具有較高的信噪比;
6)由于在檢測(cè)過程中需要大量的信號(hào)加法和平均,頻率掃描,相位跟蹤等處理,因此完成完整的測(cè)量需要很長時(shí)間。
由于光纖電纜不易受到電磁干擾的影響,因此分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)通常用于溫度監(jiān)視和電源電纜熱點(diǎn)的測(cè)量。 苛刻環(huán)境的掌握和管理以及改善現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的需求是分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)市場(chǎng)穩(wěn)定增長的主要原因。 同時(shí),傳感器電纜布放的技術(shù)難題也是該市場(chǎng)發(fā)展面臨的主要障礙。 隨著越來越廣泛的應(yīng)用,分布式光纖傳感器現(xiàn)在主要用于6個(gè)主要領(lǐng)域,包括管道和海上石油平臺(tái)的結(jié)構(gòu)檢測(cè);以及 液體管道和大壩的泄漏檢測(cè); 道路結(jié)冰檢測(cè),鐵路監(jiān)控; 安全系統(tǒng)檢測(cè),電源線監(jiān)控; 光纖通訊生產(chǎn)監(jiān)控; 環(huán)境監(jiān)測(cè)和長期溫度測(cè)量。