1、光纖光柵傳感器 簡(jiǎn)介,武漢欣茂隆科技有限公司,光纖光柵傳感原理,1、光纖是由外徑125um的包層和直徑9um的纖芯組成的 圓柱形細(xì)絲 2、纖芯由石英制成，光在纖芯內(nèi)傳輸 3、250um涂敷層保護(hù)光纖并增強(qiáng)光纖的機(jī)械性能,光纖,光纖光柵傳感原理,光纖光柵,1、在光纖上用紫外光刻寫光柵，10mm的光纖光柵包含了 10000個(gè)在纖芯中規(guī)則分布的微小的反射鏡面 2、溫度/應(yīng)變等物理量的變化與所導(dǎo)致的柵距變化呈線 性，光柵反射波長(zhǎng)隨柵距變化而線性變化；,中心波長(zhǎng),反射光譜,光纖光柵反射光的中心波長(zhǎng)取決于光柵的條紋間距 光柵的條紋間距取決于： 施加的應(yīng)變 溫度,光纖光柵傳感原理,光纖光柵傳感原理,溫度,波

2、長(zhǎng)漂移(nm),透射光譜,入射光譜,光強(qiáng),光強(qiáng),反射光譜,光強(qiáng),光纖光柵傳感原理,光在光纖光柵上的傳輸,1、寬帶光進(jìn)入光纖，經(jīng)過光柵反射回特定波長(zhǎng)的光 2、通過測(cè)量光柵反射波長(zhǎng)，換算被測(cè)體溫度/應(yīng)變等物理量； 3、光柵的溫度特性為10pm/，應(yīng)變特性為1.2pm/微應(yīng)變,光纖光柵傳感原理,波分復(fù)用技術(shù),1、采用波分復(fù)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)一根光纖上串聯(lián)18個(gè)傳感器； 2、通過對(duì)不同波長(zhǎng)光柵進(jìn)行特定封裝，在一根光纖上可實(shí)現(xiàn)溫度、應(yīng)變等多參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量；,Sensor1,Sensor2,Sensor3,Sensor n,1,2,3,n,接頭1,接頭2,透射光譜,入射光譜,反射光譜,1,2,n,3,光纖光柵傳

3、感原理,光纖光柵傳感原理,通過將兩端光纖接頭連接到監(jiān)測(cè)儀器，即使某傳感器故障，其它傳感器依然可以被有效測(cè)量,Sensor1,Sensor2,Sensor3,Sensor n,1,2,接頭1,接頭2,連接接頭1時(shí)的反射光譜,1,n,3,3,n,連接接頭2時(shí)的反射光譜,光纖光柵傳感原理,光纖光柵解調(diào)分析儀,光纖光柵傳感原理,型 號(hào)：WI810A通道數(shù)：8測(cè)點(diǎn)數(shù)：144精 度：10pm,型 號(hào)：I1610BL通道數(shù)：16測(cè)點(diǎn)數(shù)：288精 度：10pm,型 號(hào)：WI3210B通道數(shù)：32測(cè)點(diǎn)數(shù)：400精 度：3pm,公司研發(fā)的光纖光柵解調(diào)分析儀,光纖光柵傳感原理,光纖光柵傳感器光譜圖,光纖光柵傳感器的

4、種類,通過對(duì)光柵進(jìn)行一定的封裝之后，但凡能夠使光纖光 柵產(chǎn)生軸向形變的物理量，均可通過光纖光柵來測(cè)量。 溫度 應(yīng)變（壓力） 位移 液位 加速度 彎曲 ,光纖光柵傳感器的種類,光纖光柵傳感器,利用光纖光柵溫度、應(yīng)變敏感的特性，通過傳感頭的 設(shè)計(jì)/封裝，可以測(cè)量各種物理參數(shù)： 溫度 應(yīng)變 壓力 位移 液位 加速度 氣體含量 彎曲 ,光纖光柵測(cè)量溫度壓力,溫度、壓力曲線,1、材料優(yōu)勢(shì)： 傳感器體積小，重量輕 耐化學(xué)腐蝕 優(yōu)異的耐疲勞特性 傳感器本質(zhì)防爆 適和應(yīng)用于惡劣環(huán)境 2、傳感優(yōu)勢(shì)： 光纖既是傳感器又是信號(hào)傳輸媒介，抗強(qiáng)電磁干擾 測(cè)點(diǎn)數(shù)多，可串，并聯(lián)組網(wǎng)，可多參數(shù)測(cè)量 長(zhǎng)距離傳輸，可達(dá)40km

5、可靠性高，在某個(gè)傳感器失效情況下，其它傳感器數(shù)據(jù)仍可有效測(cè)量,光纖光柵傳感器的特點(diǎn),光纖光柵產(chǎn)品健康安全監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域, 航空航天（增強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料健康監(jiān)測(cè)，航天飛機(jī)溫度和應(yīng)變監(jiān)測(cè)） 艦船（結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測(cè)，纖維增強(qiáng)塑料閘門實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)） 土木（建筑，橋梁，邊坡，礦井結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)） 電力（開關(guān)柜、變壓器、電纜溝/井安全監(jiān)測(cè)） 石化（油品計(jì)量，液位測(cè)量，火災(zāi)報(bào)警，海洋平臺(tái)/油井溫度和壓力/應(yīng)變監(jiān)測(cè)）,光纖光柵傳感器的應(yīng)用,土木行業(yè)：水立方健康安全監(jiān)測(cè),電力行業(yè)：風(fēng)力發(fā)電葉片健康安全監(jiān)測(cè),航空：直升機(jī)旋翼健康安全監(jiān)測(cè),石化：海洋平臺(tái)冰激安全健康監(jiān)測(cè),軌道交通：Arbois鐵路地基變形監(jiān)測(cè),光纖光柵傳感器的應(yīng)用,石化行業(yè)：儲(chǔ)油罐溫度監(jiān)測(cè),軌道交通：地鐵健康安全監(jiān)測(cè) 1、直流電源線支架安全監(jiān)測(cè)； 2、隧道壁壓力監(jiān)測(cè) ； 3、隧道內(nèi)的火災(zāi)監(jiān)測(cè)； 4、高壓動(dòng)力電纜溫度監(jiān)測(cè),油田：地下油井健康安全監(jiān)測(cè) 1、壓力監(jiān)測(cè)； 2、溫度監(jiān)測(cè)；,光纖光柵傳感器的應(yīng)用,石化行業(yè)：儲(chǔ)油罐多參數(shù)測(cè)