分布式光纖傳感器(DFOS)是一種能夠沿整條光纖光纜進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的技術(shù),它具有以下特點(diǎn):傳感元件、針對(duì)光纖、靈敏度高、抗電磁干擾以及測(cè)量范圍大。DFOS應(yīng)用類(lèi)型包括分布式溫度傳感(DTS)、分布式聲學(xué)傳感(DAS)和分布式應(yīng)變傳感(DSS)。DTS是將光纖本身作為傳感原件來(lái)測(cè)量整條光纖光纜的溫度分布,DTS表現(xiàn)的是一種在長(zhǎng)距離內(nèi)獲得準(zhǔn)確和高分辨率溫度測(cè)量的經(jīng)濟(jì)有效的辦法。DAS使用光纖來(lái)檢測(cè)聲學(xué)振動(dòng)。DSS是沿光纖傳感器光纜提供空間分辨率的延長(zhǎng)率曲線(xiàn),通過(guò)在資產(chǎn)橫截面的不同位置組合多條傳感器光纜,DSS用于計(jì)算資產(chǎn)(被測(cè)設(shè)備)的延長(zhǎng)率(應(yīng)變)、形狀(彎曲半徑和彎曲方向)、扭曲度等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。浙江光纖光柵傳感器種類(lèi)
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(lèi)傳感器,目前,無(wú)錫智泰柯云所開(kāi)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(mǎn)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(guò)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(guò)溫補(bǔ)消除溫度對(duì)傳感器自身產(chǎn)生應(yīng)變的效果!山西傳感器廠(chǎng)家光纖光柵傳感器可以同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量,提高監(jiān)測(cè)效率。
光纖光柵傳感器的一大優(yōu)點(diǎn)是多個(gè)光纖光柵傳感器可通過(guò)時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用等串聯(lián)式復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)串接,通過(guò)多根光纖的空分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多分支布設(shè),傳感網(wǎng)總體布設(shè)成本低。(1)可以將不同類(lèi)別的傳感器串接在一個(gè)通道上;(2)主機(jī)通道數(shù)量可擴(kuò)展,常規(guī)主機(jī)達(dá)到32通道;光纖光柵原理光纖光柵技術(shù)于1978年問(wèn)世,它本質(zhì)是一段纖芯折射率周期性變化的光纖,長(zhǎng)度一般只有10mm左右。當(dāng)一束寬光譜光λ(如圖中的入射光譜)經(jīng)過(guò)光纖Bragg光柵時(shí),被光柵反射回一單色光λB,相當(dāng)于一個(gè)窄帶的反射鏡。
基于布里淵散射的DFVS基于布里淵散射的DFVS是利用光纖中的布里淵散射效應(yīng)來(lái)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)。布里淵散射是指光在光纖中傳播時(shí),由于光纖的非均勻性和光子與光纖分子的相互作用,使得光子的頻率發(fā)生微小的變化,這種變化可以被檢測(cè)到。當(dāng)光纖受到振動(dòng)時(shí),光纖中的布里淵散射效應(yīng)也會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致光信號(hào)的頻率發(fā)生變化。通過(guò)對(duì)光信號(hào)頻率的變化進(jìn)行分析,可以得到光纖中的振動(dòng)信號(hào)。2.基于光時(shí)域反射的DFVS基于光時(shí)域反射的DFVS是利用光纖中的反射信號(hào)來(lái)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)。當(dāng)光纖受到振動(dòng)時(shí),光信號(hào)在光纖中的傳播速度會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致反射信號(hào)的時(shí)間延遲發(fā)生變化。通過(guò)對(duì)反射信號(hào)時(shí)間延遲的變化進(jìn)行分析,可以得到光纖中的振動(dòng)信號(hào)。在復(fù)雜環(huán)境中,光纖光柵傳感器仍能保持良好的穩(wěn)定性和耐用性。
振弦式傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理振弦式傳感器的結(jié)構(gòu)一般由振弦、傳感器殼體、支撐結(jié)構(gòu)、電子電路等部分組成。振弦通常采用金屬材料或合金材料制成,其長(zhǎng)度和橫截面形狀根據(jù)測(cè)量要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳感器殼體一般采用金屬或塑料材料制成,用于保護(hù)振弦和電子電路。支撐結(jié)構(gòu)用于支撐振弦,使其能夠自由振動(dòng)。電子電路用于測(cè)量振弦的振動(dòng)頻率,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。振弦式傳感器的工作原理是利用振弦的振動(dòng)特性來(lái)測(cè)量物理量的變化。當(dāng)外力作用于振弦時(shí),振弦會(huì)發(fā)生彎曲變形,從而產(chǎn)生振動(dòng)。振弦的振動(dòng)頻率與外力的大小或物理量的變化有關(guān),因此可以通過(guò)測(cè)量振弦的振動(dòng)頻率來(lái)確定外力的大小或物理量的變化。傳感器將振弦的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后,可以得到與物理量變化相關(guān)的電信號(hào)。纖光柵式混凝土埋入應(yīng)變計(jì)采用高性能合金材料做為封裝基體。天津分布式光纖振動(dòng)傳感器安裝
光纖傳感器的原理是基于光纖中光的傳輸特性,當(dāng)光通過(guò)光纖時(shí),會(huì)受到外界參數(shù)的影響而產(chǎn)生變化。浙江光纖光柵傳感器種類(lèi)
敏感元件直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào);轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路一般還需要輔助電源供電。傳感器的特點(diǎn)微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié).傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了“觸覺(jué)”“味覺(jué)”和“嗅覺(jué)”等,讓物體慢慢“活”了起來(lái)。傳感器的分類(lèi)(1)按照其用途可分為:壓力傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線(xiàn)輻射傳感器、熱敏傳感器、雷達(dá)傳感器等.(2)按照其原理可分為:振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等.(3)按其輸出信號(hào)可分為:模擬傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào);數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換);膺數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換);開(kāi)關(guān)傳感器—當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。浙江光纖光柵傳感器種類(lèi)