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(tǒng)電氣和機械傳感器的替代品。通常,F(xiàn)BG傳感器具有更高的精度,更長的穩(wěn)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)依賴于一些復雜的技術(shù)和物理學。激光以非常明確的方式穿過光纖芯。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(wěn)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,振動等)將引起波長偏移和反射的幅度變化。這種變化允許在很長一段時間內(nèi)或在超快速事件中進行非常精確的測量。
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,光的唯一特定波長被折射率反射,這種波長稱為布拉格波長。基本上,這是導致光纖布拉格光柵傳輸大部分光同時僅反射特定波長的原因。
傳感器可以遠離詢問裝置(數(shù)十公里),這適用于基于FBG的準分布式系統(tǒng),以及任何分布式系統(tǒng),然而,它們具有非常快的應答和低保持熱量。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(tǒng)具有完整的防火和防爆安全性,不會受到電擊,并且不會發(fā)出無線電波。
傳感器的類型有哪些:
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(jié)構(gòu)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,波長響應應用的應變。傳感器直接焊接到金屬結(jié)構(gòu)(管道,橫梁等)的表面,并且具有保護性硅樹脂蓋。
位移傳感器使用應變數(shù)據(jù)測量結(jié)構(gòu)變形估計。傳感器安裝在結(jié)構(gòu)表面上,它測量兩個錨點之間的距離。它可以與其他組件結(jié)合使用以確定土壤位移。
傾斜儀可用于監(jiān)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(tǒng)。
加速度計可用于各種監(jiān)測應用,包括建筑結(jié)構(gòu)的振動測量,渦輪機,實驗室測試。
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(jié)構(gòu)的載荷。它位于兩個相互作用的表面之間。它配備了熱補償傳感器。