光纖布拉格光柵(FBG)傳感器是什么
光纖布拉格光柵(FBG)傳感器是什么
光纖布拉格光柵(FBG)傳感器已在許多苛刻的惡劣環(huán)境應用中使用多年,作為傳統電氣和機械傳感器的替代品。通常,FBG傳感器具有更高的精度,更長(cháng)的穩定性,更小的尺寸,抗電磁干擾(EMI)以及測量超高速事件的能力。
FBG傳感器技術(shù)依賴(lài)于一些復雜的技術(shù)和物理學(xué)。激光以非常明確的方式穿過(guò)光纖芯。布拉格光柵被引入到光纖的纖芯上,并且該光柵的許多反射產(chǎn)生穩定的傳感器。施加到光纖布拉格光柵到光纖中的任何應變(溫度,壓力,振動(dòng)等)將引起波長(cháng)偏移和反射的幅度變化。這種變化允許在很長(cháng)一段時(shí)間內或在超快速事件中進(jìn)行非常精確的測量。
光纖布拉格光柵傳感器使用FBG作為傳感元件。 FBG不僅對機械變形而且對溫度變化都具有高響應性。當光束向光纖布拉格光柵傳播時(shí),光的唯一特定波長(cháng)被折射率反射,這種波長(cháng)稱(chēng)為布拉格波長(cháng)?;旧?,這是導致光纖布拉格光柵傳輸大部分光同時(shí)僅反射特定波長(cháng)的原因。
傳感器可以遠離詢(xún)問(wèn)裝置(數十公里),這適用于基于FBG的準分布式系統,以及任何分布式系統,然而,它們具有非??斓膽鸷偷捅3譄崃?。它不需要電源,接地和電流隔離,并且在惡劣的氣候條件和惡劣的環(huán)境下可以很好地發(fā)揮作用。
光纖系統具有完整的防火和防爆安全性,不會(huì )受到電擊,并且不會(huì )發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波。
傳感器的類(lèi)型有哪些:
溫度傳感器是光纖布拉格光柵傳感器,它反射波長(cháng)隨溫度變化的變化。溫度傳感器由小尺寸鋼殼保護。它可以很容易地放置在任何結構或材料(包括混凝土)中。
應變傳感器的工作方式與溫度傳感器非常相似,波長(cháng)響應應用的應變。傳感器直接焊接到金屬結構(管道,橫梁等)的表面,并且具有保護性硅樹(shù)脂蓋。
位移傳感器使用應變數據測量結構變形估計。傳感器安裝在結構表面上,它測量?jì)蓚€(gè)錨點(diǎn)之間的距離。它可以與其他組件結合使用以確定土壤位移。
傾斜儀可用于監測建筑傾斜度(塔樓,礦井)。傳感器配有熱補償傳感器和自校準系統。
加速度計可用于各種監測應用,包括建筑結構的振動(dòng)測量,渦輪機,實(shí)驗室測試。
壓力傳感器測量各種容器和管道中液體和氣體的相對壓力或水平。它可用于壓力計,用于間接控制罐和管道中的流量和液位。
負載/重量傳感器可用于測量施加到各種表面和結構的載荷。它位于兩個(gè)相互作用的表面之間。它配備了熱補償傳感器。
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