傳感器經(jīng)常作為自動化產(chǎn)品的一部分,以元件、器件、部件等形式出現(xiàn)在市場上,所以傳感器的范圍不是很明確。但由于它的功能獨特且不可或缺,很受人們重視。GB7665-87國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,傳感器(transducer/sensor)的定義為:能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,其中敏感元件是指傳感器中能直接感受和響應(yīng)被測量的部分,轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸和測量的信號部分。常用的結(jié)構(gòu)監(jiān)測類監(jiān)測類傳感器種類很多,采用常用的監(jiān)測原理進行分類:l電子式傳感器l振弦式傳感器l光纖光柵式傳感器這類傳感器能在惡劣環(huán)境中進行長期、穩(wěn)定的工作,不受電磁干擾的影響。江蘇分布式光纖振動傳感器產(chǎn)品介紹
傳感器作為一種常見裝置, 可感知外界信息并進行轉(zhuǎn)化, 使之以可利用的信號形式存在。傳感器的價值和作用在于轉(zhuǎn)化感知到的模擬信號, 使之以電信號的形式顯示。這一過程被稱為模數(shù)變化過程, 主要構(gòu)成元素為傳感器末梢和信號變化裝置。前者的作用在于感知外界信息。傳感器具備數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化等特征, 為自動檢測及控制過程中的首要環(huán)節(jié)。充分發(fā)揮傳感器的作用和價值, 能夠使物體更加立體、形象。依據(jù)感知功能, 可將傳感器細(xì)分為熱、光、磁、氣和色等各類敏感元件。文章不一一舉例, 著重探討溫、光、力和磁四個方面。山東LVDT傳感器種類光纖光柵壽命較長,監(jiān)測/檢測行業(yè)內(nèi)公認(rèn):長期監(jiān)測采用光纖光柵式,短期檢測使用振弦式!
光纖光柵傳感器是一種基于光纖光柵(FBG)的光學(xué)傳感器,它的主要優(yōu)點包括高靈敏度、高抗干擾性、高安全性、長距離傳輸?shù)龋虼嗽谠S多行業(yè)中得到了應(yīng)用。光纖光柵傳感器的基本原理光纖光柵是一種在光纖上刻寫的光柵,通過在光纖芯層上形成周期性的折射率變化,從而對通過的光線產(chǎn)生布拉格散射。當(dāng)光纖光柵受到應(yīng)變或溫度變化時,其周期性折射率變化會受到影響,從而導(dǎo)致光柵的諧振波長發(fā)生改變。通過對諧振波長的測量,可以精確地測量應(yīng)變和溫度的變化。
目前已有的光纖光柵靜力水準(zhǔn)儀可以測量橋梁撓度,但靜力水準(zhǔn)儀(不僅是光纖光柵,還包括振弦式、電子式、雷達式等其他技術(shù))均采用連通管的方式監(jiān)測橋梁撓度,存在以下問題:(1)靜力水準(zhǔn)儀能測量橋梁的靜態(tài)撓度,但是不能監(jiān)測動態(tài)撓度,靜力水準(zhǔn)儀采用通液管的方式,即:需要防凍液完全流到傳感器處形成液面產(chǎn)生壓力才能準(zhǔn)確監(jiān)測壓力或液面高度;(2)靜力水準(zhǔn)儀量程有限,靜力水準(zhǔn)儀做成桶狀形式,不能做的太高,一般量程在300mm左右,常規(guī)的橋梁高程差均大于300mm,需要通過加裝傳感器的方式補償高程差,造成一定的誤差;(3)靜力水準(zhǔn)儀通過通液管中傳遞液體,一般采用內(nèi)徑8mm的PE軟管,隨著時間的推移,通液管液體的揮發(fā),會逐漸形成氣泡,監(jiān)測誤差慢慢變大。線性光纖光柵撓度計的開發(fā)基于光纖光柵高回彈性位移傳感器,用于監(jiān)測橋梁的動態(tài)撓度。光纖傳感器具有較長的使用壽命,因為光纖具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和機械強度。
分布式光纖振動傳感器具有以下優(yōu)勢:高靈敏度:能夠檢測微小的振動信號,對于低頻振動也有較好的響應(yīng)。高精度:能夠?qū)崿F(xiàn)亞米級的定位精度,對于精確檢測和定位振動事件具有重要意義。長距離監(jiān)測:能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)百公里甚至數(shù)千公里的光纖監(jiān)測,適用于大規(guī)模的安全監(jiān)控和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。抗干擾能力強:由于光纖不受電磁干擾和射頻干擾,因此分布式光纖振動傳感器在強電磁場和射頻環(huán)境中也能正常工作。然而,分布式光纖振動傳感器也存在以下局限性:高成本:由于制造和維護分布式光纖振動傳感器的成本較高,因此這種傳感器通常只用于高價值的應(yīng)用場景。對環(huán)境條件敏感:分布式光纖振動傳感器的性能受到環(huán)境條件的影響,如溫度、濕度等。這需要采取額外的措施來減小環(huán)境因素對傳感器性能的影響。技術(shù)成熟度:盡管分布式光纖振動傳感器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但其技術(shù)成熟度還有待進一步提高。需要進一步研究和改進才能實現(xiàn)更精確、更可靠的監(jiān)測。這種傳感器在橋梁和高層建筑的監(jiān)測中具有重要意義,能夠?qū)崟r監(jiān)測結(jié)構(gòu)健康狀況并發(fā)出預(yù)警。河南分布式光纖應(yīng)變傳感器使用方法
光纖光柵傳感器可以同時監(jiān)測多個點,實現(xiàn)分布式測量,提高監(jiān)測效率。江蘇分布式光纖振動傳感器產(chǎn)品介紹
懸臂梁受力結(jié)構(gòu)件的開發(fā)原有的光纖光柵應(yīng)變計采用鐵鎳合金材料基本消除了溫度對傳感器自身產(chǎn)生應(yīng)變的影響,但成本較高,此項目采用彈簧鋼的方式減少成本的同時,也加大了溫度對傳感器自身因溫度產(chǎn)生應(yīng)變的影響,故需要改變原來的懸臂梁結(jié)構(gòu),采用差分補償?shù)姆绞?,消除溫度對傳感器自身產(chǎn)生應(yīng)變的影響。采用一體化加工成型工藝設(shè)計,將基座、厚度纖薄的懸臂彈性梁和質(zhì)量塊有機結(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)變光柵不晃動且智能沿徑向活動,提高測量精度和穩(wěn)定性!江蘇分布式光纖振動傳感器產(chǎn)品介紹