A. 歐姆龍 光纖感測器 用在什麼場合怎麼用
應用於土木工程領域
隨著光纖感測器技術的發展,在土木工程領域光纖感測器得到了廣泛的應用,用來測量混凝土結構變形及內部應力,檢測大型結構、橋梁健康狀況等,其中最主要的都是將光纖感測器作為一種新型的應變感測器使用。
光纖感測器可以黏貼在結構物表面用於測量,同時也可以通過預埋實現結構物內部物理量的測量。利用預先埋入的光纖感測器,可以對混凝土結構內部損傷過程中內部應變的測量,再根據荷載-應變關系曲線斜率,可確定結構內部損傷的形成和擴展方式。通過混凝土實驗表明,光纖測試的載荷-應變曲線比應變片測試的線性度高。
應用於檢測技術
光纖感測器在航天(飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等)、航海(聲納等)、石油開采(液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量)、電力傳輸(高壓輸電網的電流測量、電壓測量)、核工業(放射劑量測量、原子能發電站泄露劑量監測)、醫療(血液流速測量、血壓及心音測量)、科學研究(地球自轉)等眾多領域都得到了廣泛應用。
應用於石油工程
在石油測井技術中,可以利用光纖感測器實現井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應用是採用非本徵光纖F—P腔感測器測量井下的壓力和溫度。非本徵光纖F-P腔感測器利用光的多光束干涉原理,當被測的溫度或者壓力發生變化時干涉條紋改變,光纖F—P腔的腔長也隨之發生變化,通過計算腔長的變化實現溫度和壓力的測量。
應用於溫度測量
光纖感測技術是伴隨光通信的迅速發展而形成的新技術。在光通信系統中,光纖是光波信號長距離傳輸的媒質。當光波在光纖中傳輸時,表徵光波的相位、頻率、振幅、偏振態等特徵參量,會因溫度、壓力、磁場、電場等外界因素的作用而發生變化,故可以將光纖用作感測器元件,探測導致光波信號變化的各種物理量的大小,這就是光纖感測器。利用外界因素引起光纖相位變化來探測物理量的裝置,稱為相位調制感測型光纖感測器,其他還有振幅調制感測型、偏振態調制型、傳光型等各種光纖感測器。
應用於測量金屬絲楊氏模量
採用感測器測量儀代替光杠桿鏡尺組組成新的楊氏模量測量系統,不僅操作簡短,而且提高了測量結果的精確度和准確度。金屬絲傳統的拉伸法的基本原理是將金屬絲受到砍碼的作用力後的微小伸長形變數通過鏡尺組的光路轉換而將之放大若干倍數,從而得到微小伸長,再通過計算得到楊氏模量值。
而自從有的感測器,我們把光纖感測器測量新方法和上述方法對比,光纖感測器的測量在靈敏度、精確度及准確度上都有提高。紅外光測距系統測量的基本原理為採用紅外光光纖感測器直接測量微小位移,紅外光光纖感測器對於3mm以內的微小距離測量的線性度是非常高的。系統由感測器測量儀與反射式光纖位移感測器組成.
反射式光纖位移感測器的工作原理是採用兩束多模光纖,一端合並組成光纖探頭,另一端分為兩束,分別作為接收光纖和光源光纖。當光發射器發生的紅外光,經光源光纖照射至反射體,被反射的光經接收光纖,傳至光電轉換元件將接收到的光信號轉換為電信號。其輸出的光強與反射體距光纖探頭的距離之間存在一定的函數關系,所以可通過對光強的檢測得到位移量。在楊氏模量儀的金屬絲處的圓柱體上利用磁鐵固定鍍鎳反射金屬片,使其能隨鋼絲伸長而移動。在支架台上固定紅外感測器,而後在感測器測量儀上通過改變位移將實驗得到的電勢差值,通過多次測試,既轉動感測器測量儀自帶的螟旋測微儀,也即改變探頭與金屬片的距離和位置,當出現實驗記錄的鋼絲仲長所對應的電勢差值時,記錄此時的螺旋測微儀讀數。測試表明採用紅外光測距此方法操作簡單。只需將探頭和反射片安裝好後就可以直接開始在托盤上加法碼實際測量了,側量的結果是明顯優於傳統測試。
B. 光纖感測器與光電感測器的區別以及應用
1、定義不同
光電感測器:光電感測器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基於光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時,物質的電子吸收光子的能量而發生了相應的電效應現象。
光纖感測器:光纖感測器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的感測器。光纖感測器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調制器,
在調制器內與外界被測參數的相互作用, 使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化,成為被調制的光信號,再經過光纖送入光電器件、經解調器後獲得被測參數。
2、性能不同
光電感測器:暫態響應范圍寬,諧波測量能力強,暫態特性的優劣是判斷一種互感器能否在電力系統中獲得應用的一個重要參數,特別是與繼電保護動作時間的配合。傳統電磁式互感器由於存在鐵芯,對高頻信號的響應特性較差,不能正確反映一次側的暫態過程。
而光電互感器傳測量的頻率范圍主要由電子線路部分決定,沒有鐵芯飽和的問題,因此能夠准確反映一次側的暫態過程。一般可設計到0.1 Hz到1 MHz,特殊的可設計到200 MHz的帶通。光電感測器的結構可以測量高壓電力線路上的諧波。而電磁感應互感器是難以達到的。
數字介面,通信能力強,由於光電感測器下傳的就是光數字信號,與通信網路容易介面,且傳輸過程中沒有測量誤差。
同時隨著微機化的保護控制設備的廣泛採用,光電互感器可以直接向二次設備提供數字量,這樣就能省去原來保護裝置中的變換器和A/D采樣部分,使二次設備得到大大的簡化,推動保護新原理的研究。
體積小,重量輕、易升級,滿足變電站小型化與緊湊型的要求,由於光電感測器是靠感測頭和電子線路進行信號的獲取和處理,體積小,重量一般在 1000 kg以下,
便於集成在AIS或GIS中,這樣將大大減少變電站的佔地面積,滿足變電站小型化和緊湊化的要求。同時光電互感器通過少量光纜與二次設備連接,可使電纜溝和電纜大為減。
光纖感測器:光纖具有很多優異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,
它能夠在人達不到的地方,或者對人有害的地區(如核輻射區),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
3、應用不同
光纖感測器:城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力感測器的應用。光纖感測器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中,用於測試應力鬆弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。
在電力系統,需要測定溫度、電流等參數,如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內的溫度檢測等,由於電類感測器易受電磁場的干擾,無法在這類場合中使用,只能用光纖感測器。
光電感測器:用光電元件作敏感元件的光電感測器,其種類繁多,用途廣泛。按光電感測器的輸出量性質可分為兩類:把被測量轉換成連續變化的光電流而製成的光電測量儀器,可用來測量光的強度以及物體的溫度、透光能力、位移及表面狀態等物理量。
例如:測量光強的照度計,光電高溫計,光電比色計和濁度計,預防火災的光電報警器,構成檢查被加工零件的直徑、長度、橢圓度及表面粗糙度等自動檢測裝置和儀器,其敏感元件均用光電元件。半導體光電元件不僅在民用工業領域中得到廣泛的應用,在軍事上更有它重要的地位。
例如用硫化鉛光敏電阻可做成紅外夜視儀、紅外線照相儀及紅外線導航系統等;把被測量轉換成繼續變化的光電流。利用光電元件在受光照或無光照射時" 有" 或"無"電信號輸出的特性製成的各種光電自動裝置。
光電元件用作開關式光電轉換元件。例如電子計算機的光電輸入器,開關式溫度調節裝置及轉速測量數字式光電測速儀等。
C. 光纖感測器有哪些分別用來測量什麼
光纖感測器可以分為兩大類: 一類是功能型(感測型)感測器; 另一類是非功能型(傳光型)感測器。
1.功能型感測器是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件, 被測量對光纖內傳輸的光進行調制, 使傳輸的光的強度、相位、頻率或偏振態等特性發生變化, 再通過對被調制過的信號進行解調, 從而得出被測信號。
光纖在其中不僅是導光媒質,而且也是敏感元件,光在光纖內受被測量調制,多採用多模光纖。
優點:結構緊湊、靈敏度高。
缺點:須用特殊光纖,成本高,
典型例子:光纖陀螺、光纖水聽器等
2.非功能型感測器是利用其它敏感元件感受被測量的變化, 光纖僅作為信息的傳輸介質,常採用單模光纖。
光纖在其中僅起導光作用,光照在光纖型敏感元件上受被測量調制。
優點:無需特殊光纖及其他特殊技術,
比較容易實現,成本低。
缺點:靈敏度較低。
實用化的大都是非功能型的光纖感測器。
光纖感測器是最近幾年出現的新技術,可以用來測量多種物理量,比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等,還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里,在強電磁干擾和高電壓的環境里,光纖感測器都顯示出了獨特的能力。目前光纖感測器已經有70多種,大致上分成光纖自身感測器和利用光纖的感測器。
所謂光纖自身的感測器,就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化,從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉(比較),使輸出的光的相位(或振幅)發生變化,根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高,利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗,能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈,以增加利用長度,獲得更高的靈敏度。
光纖聲感測器就是一種利用光纖自身的感測器。當光纖受到一點很微小的外力作用時,就會產生微彎曲,而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波,它對光纖的作用就是使光纖受力並產生彎曲,通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身感測器的一種,與激光陀螺相比,光纖陀螺靈敏度高,體積小,成本低,可以用於飛機、艦船、導彈等的高性能慣性導航系統。如圖就是光纖感測器渦輪流量計的原理。
光纖感測器流量計原理
另外一個大類的光纖感測器是利用光纖的感測器。其結構大致如下:感測器位於光纖端部,光纖只是光的傳輸線,將被測量的物理量變換成為光的振幅,相位或者振幅的變化。在這種感測器系統中,傳統的感測器和光纖相結合。光纖的導入使得實現探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸的感測器適用范圍廣,使用簡便,但是精度比第一類感測器稍低。
光纖在感測器家族中是後起之秀,它憑借著光纖的優異性能而得到廣泛的應用,是在生產實踐中值得注意的一種感測器。
近年來,感測器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖感測器這個感測器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能,例如:抗電磁干擾和原子輻射的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區),或者對人有害的地區(如核輻射區),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纖感測器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用後,導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等)發生變化,稱為被調制的信號光,在經過光纖送入光探測器,經解調後,獲得被測參數。
光纖感測器優點:
靈敏度較高;幾何形狀具有多方面的適應性,可以製成任意形狀的光纖感測器;可以製造感測各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉等)的器件;可以用於高壓、電氣雜訊、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環境;而且具有與光纖遙測技術的內在相容性。
光纖感測器應用:磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉矩、光聲、電流和應變等物理量的測量。
光纖感測器憑借著其大量的優點已經成為感測器家族的後起之秀,並且在各種不同的測量中發揮著自己獨到的作用,成為感測器家族中不可缺少的一員。 以上供參考!希望對你有所幫助!
D. 光纖端面檢測儀
端面檢測儀主要是檢測光纖連接器端面是否有臟污、劃痕等損傷。規格一般為放大200-400倍
市面上很多,有台式的端面檢測儀(多用於工廠),有手持式的(多用於工程施工),
關鍵是看你用在什麼地方。
E. 光纖測溫的主要功能
砷化鎵光纖測溫系統:砷化鎵光纖感測器是光探頭,帶隙隨溫度變化,可變光學濾波器,內砷化容鎵材料屬性不隨時間變化,是真正的無源探頭。在電氣系統中,只有真正的無源,才是最安全的元件。光纖是迄今為止世界上最穩定的信號傳輸媒介。其穩定性是任何一款無線傳輸技術都無法比擬的,特別是在電磁環境中。相比無線測溫探頭可以控制材料成本,光纖探頭生產是唯一性的,沒有任何偷工減料的可能。感測物質為絕緣性材料,性能穩定,可靠性高。基於光譜分析,不受光源劣化、光纖彎折等強度相關參量變化的影響。全介質,不受EMI干擾,普遍應用於強電場、強磁場壞境中。耐高電壓,耐化學腐蝕,低損耗。感測器體積小,感溫部分僅有 0.3mm,導體使用 62.5um 光纖,柔軟,可靠,安裝過程中不易受損。 砷化鎵晶元基於微納加工工藝,一致性高,同編號的感測器之間可互換,無需校準,無漂移,不受技術制約。感測器長度可達到500m以上。 光源壽命>30年,在線監測,穩定性超過30年,是光纖點式測溫最佳方案,已經廣泛使用於國內外高精尖設備及大型超高壓油浸式變壓器繞組等溫度監測。
F. 剛入行的小白,想問光纖端面檢測儀是干什麼用的,主要作用功能有哪些嗎求大神分享
光纖端面檢測儀採用3.5寸高清顯示屏,可以將光纖端面放大400倍,圖像清晰,它主要用來檢測光纖跳線各類型公頭以及檢測SC、LC母頭。現在正在做工程,我用的是江蘇吉星的kip-600v端面檢測儀,總體來說效果還不錯,機身小巧方便我攜帶,而且探測器手持舒適,檢測端面很清晰,而且待機時間也很長,適合我這種長期戶外工作的人。
G. 光纖端面檢測儀的工作原理什麼
查看光纖端面的製作工藝及使用過程中是否存在光口臟污等問題導致的通光不良。
H. 幾種光纖感測器的介紹及特點
目前國內市場上,應用最為廣泛的光纖感測技術當屬布拉格光纖光柵和基於光時域反射的分布式感測器,這種技術基本上可以滿足中低端市場的需求。而現在光譜線寬窄至2kHz的單頻光纖激光器及其引申出來的最新一代光感測技術,這與傳統的光纖感測有很大的區別,它可以進行超遠距離的傳輸,精度和敏感度能達到更高的要求,這在高端市場上需求很大,目前該項技術在國內尚處於立項和預研階段。國內市場上光纖感測器應用主要在以下四種:光纖陀螺、光纖光柵感測器、光纖電流感測器和光纖水聽器。下面對這四種產品分別介紹一下。 一、光纖光柵感測器。 目前國內外感測器領域的研究熱點之一光纖布拉格光柵感測器。傳統光纖感測器基本上可分為兩種類型:光強型和干涉型。光強型感測器的缺點在於光源不穩定,而且光纖損耗和探測器容易老化;干涉型感測器由於要求兩路干涉光的光強同等,所以 需要固定參考點而導致應用不方便。目前開發的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵感測器可以避免出現上面兩種情況,其感測信號為波長調制、復用能力強。在建築健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等應用中,光纖光柵感測器是最理想的靈敏元件。光纖光柵感測器在地球動力學、航天器、電力工業和化學感測中有廣泛的應用。 二、光纖陀螺。 光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型,這是三代光纖陀螺的代表。第一代干涉型光纖陀螺,目前該項技術已經成熟,適合進行批量生產和商品化;第二代諧振型光纖陀螺,暫時還處於實驗室研究向實用化推進的發展階段;第三代布里淵型,它還處於理論研究階段。光纖陀螺結構根據所採用的光學元件有三種實現方法:小型分立元件系統、全光纖系統和集成光學元件系統。目前分立光學元件技術已經基本退出,全光纖系統用在開環低精度、低成本的光纖陀螺中,集成光學器件陀螺由於其工藝簡單、總體重復性好、成本低,所以在高精度光纖陀螺很受歡迎,是其主要實現方法。 三、光纖水聽器。 光纖水聽器主要用來測量水下聲信號,它通過高靈敏度的光纖相干檢測,將水聲信號轉換為光信號,並通過光纖傳至信號處理系統進行識別。與傳統水聽器相比,光纖水聽器具有靈敏度高、響應帶寬寬、不受電磁干擾等特點,廣泛用於軍事和石油勘探、環境檢測等領域,具有很大的發展潛力。光纖水聽器按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。干涉型光纖水聽器關鍵技術已經逐步發展成熟,在部分領域形成產品;光纖光柵水聽器則是當前研究的熱點,研究的關鍵技術涉及光源、光纖器件、探頭技術、抗偏振衰落技術、抗相位衰落技術、信號處理技術、多路復用技術以及工程技術等。 四、光纖電流感測器。電力工業的迅猛發展帶動電力傳輸系統容量不斷增加,運行電壓等級也越來越高,電流也越來越大,這樣測量起來就非常困難,這就顯現出光纖電流感測器的優點了。在電力系統中,傳統的用來測量電流的感測器是以電磁感應為基礎,這就存在以下缺點:它容易爆炸以至引起災難性事故;大故障電流會造成鐵芯磁飽和;鐵芯發生共振效應;頻率響應慢;測量精度低;信號易受干擾;體積重量大、價格昂貴等等,已經很難滿足新一代數字電力網的發展需要。這個時候光纖電流感測器應運而生。 光纖感測器技術是建立在光纖、光通信和光電子技術的基礎上發展起來的,電磁干擾和腐蝕作用對它的影響很小,還能適應各種惡劣的氣象環境,不要額外的電源進行供電,就可以長距離的進行傳輸,已成為感測器行業的研究熱點。
I. 光纖端面檢測儀哪個牌子比較好端面檢測時使用方便嗎
光纖zd端面檢測儀採用3.5寸高清顯示屏,可以將光纖端面放大400倍,圖像清晰,它主要用來檢測光纖跳線各類型公頭以及檢測SC、LC母頭。現在正在做版工程,我用的是江蘇吉星的kip-600v端面檢測儀,總體來說效果還不錯,機身小巧方便我攜帶,而且探測器手持舒適,檢測端權面很清晰,而且待機時間也很長,適合我這種長期戶外工作的人。
J. 光纖檢測設備有哪些
必不可少的有光源,調制器,光纖,光放大器,解調器,光檢測器,另外按需要還有耦合器連接器等。