2025-01-14 02:04:46
光纖傳感器(Fibresensor)的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測(cè)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號(hào)光,在經(jīng)過光纖送入光探測(cè)器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測(cè)參數(shù)。光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的各類傳感器相比,光纖傳感器用光作為敏感信息的載體,用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì),具有光纖及光學(xué)測(cè)量的特點(diǎn),使其擁有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。光纖傳感器可用于位移、震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、壓力、彎曲、應(yīng)變等的測(cè)量通過拉線方式實(shí)現(xiàn)任意方向拉伸,使安裝和使用更加靈活方便,適應(yīng)性強(qiáng);上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器
光纖光柵磁傳感器應(yīng)變計(jì)是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)應(yīng)用中較多的一類傳感器,目前,無錫智泰柯云所開發(fā)的傳感器采用鐵鎳合金材質(zhì),采用自有研發(fā)的懸臂梁結(jié)構(gòu)部件,材料成本占整個(gè)傳感器成本的50%,使傳感器的價(jià)格居高不下,且利潤(rùn)較低,采用彈簧鋼取代原有的鐵鎳合金材質(zhì),且更改原有的懸臂梁結(jié)構(gòu)部件,使得性能、穩(wěn)定性不變,整體成本下降30%,滿足輕量化橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。采用彈簧鋼替換目前的合金材料,通過更改懸臂梁受力元件的構(gòu)架,數(shù)據(jù)的一致性未受影響,需進(jìn)一步測(cè)試通過溫補(bǔ)消除溫度對(duì)傳感器自身產(chǎn)生應(yīng)變的效果!山東機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器使用方法光纖傳感器的設(shè)計(jì)和制造需要精密的光纖技術(shù)和光學(xué)元件,因此成本較高。
與傳統(tǒng)的光纖光柵相比,由此產(chǎn)生的拉絲塔光柵提供了許多非常重要的優(yōu)勢(shì),比較明顯的是:與傳統(tǒng)光柵相比,機(jī)械強(qiáng)度極高,是傳統(tǒng)光柵的5倍以上。拉拔塔光柵技術(shù)允許用大量傳感器元件制作無拼接光柵鏈。ORMOCER涂層材料允許它們?cè)?180°C至+200°C之間的范圍較廣溫度范圍內(nèi)使用。這種涂層與玻璃纖維具有優(yōu)異的附著力,這意味著它們可以直接應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中,而不需要去除涂層。涂層沿完全纖維長(zhǎng)度均勻,即使在光纖光柵位置也是如此。由于它們是采用自動(dòng)化生產(chǎn)工藝制造的,因此獲得了很高的重復(fù)性和質(zhì)量。這種同時(shí)拉伸光纖和寫入光柵的過程產(chǎn)生了強(qiáng)度較高的光柵鏈。在光柵銘文后直接涂上纖維涂層。因此,通常使用的標(biāo)準(zhǔn)FBG剝離和重編碼過程是不必要的,在DTG制造過程中保持原始纖維的完整性
FBG(FiberBraggGrating)是近幾年發(fā)展較為迅速的光纖無源器件之一。利用FBG制作的傳感器除了具有普通光纖傳感器體積小、靈敏度高、帶寬大、抗電磁干擾能力強(qiáng)、**環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)外,還可以實(shí)現(xiàn)不同功能的傳感器(如,溫度、應(yīng)力、加速度、傾斜、壓強(qiáng)、曲率、扭矩、振動(dòng)、超聲波、電磁場(chǎng)、濃度以及折射率)同時(shí)區(qū)分測(cè)量,克服了傳統(tǒng)傳感器測(cè)量成本高、精度低以及多個(gè)參量間相互干擾的缺點(diǎn),非常適合應(yīng)用到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的領(lǐng)域中,十分適用于復(fù)雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),如油氣井下、高溫高爐等惡劣的測(cè)量環(huán)境。成本低,改變以往單座橋梁采用光纖光柵技術(shù)往往需要幾十萬元的造價(jià)費(fèi)用。
懸臂梁受力結(jié)構(gòu)件的開發(fā)原有的光纖光柵應(yīng)變計(jì)采用鐵鎳合金材料基本消除了溫度對(duì)傳感器自身產(chǎn)生應(yīng)變的影響,但成本較高,此項(xiàng)目采用彈簧鋼的方式減少成本的同時(shí),也加大了溫度對(duì)傳感器自身因溫度產(chǎn)生應(yīng)變的影響,故需要改變?cè)瓉淼膽冶哿航Y(jié)構(gòu),采用差分補(bǔ)償?shù)姆绞剑郎囟葘?duì)傳感器自身產(chǎn)生應(yīng)變的影響。采用一體化加工成型工藝設(shè)計(jì),將基座、厚度纖薄的懸臂彈性梁和質(zhì)量塊有機(jī)結(jié)合為一整體,懸臂彈性梁與質(zhì)量塊相適配,中部空心處理,裸光纖懸空布置。采用彈簧片加固位應(yīng)變光柵,使得應(yīng)變光柵不晃動(dòng)且智能沿徑向活動(dòng),提高測(cè)量精度和穩(wěn)定性!光纖光柵傳感器及產(chǎn)品(FBG):用于橋梁、隧道、輸油管道、邊坡、古建筑等結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè);上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器
光纖傳感器可以用于測(cè)量溫度、壓力、位移、速度、磁場(chǎng)、電流等物理量。上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器
光纖光柵傳感器優(yōu)點(diǎn)(1)抗電磁干擾:一般電磁輻射的頻率比光波低許多,所以在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁干擾的影影響。(2)電絕緣性能好,**可靠:光纖本身是由電介質(zhì)構(gòu)成的,而且無需電源驅(qū)動(dòng),因此適宜于在易燃易爆的油、氣、化工生產(chǎn)中使用。(3)耐腐蝕,化學(xué)性能穩(wěn)定:由于制作光纖的材料一石英具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性,因此光纖傳感器適宜于在較惡劣環(huán)境中使用。(4)體積小、重量輕,幾何形狀可望(5)傳輸損耗小:可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控監(jiān)測(cè)(6)傳輸容量大:可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分布式測(cè)量(7)測(cè)量范圍廣:可測(cè)量溫度、壓強(qiáng)、應(yīng)變、應(yīng)力、液位、位移、加速度等上海機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)位移傳感器