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邦納傳感器——光纖傳感器的應用介紹

發布時間:2023-3-2 10:44:10|來源: 邦納/BANNER

一、溫度的檢測

  光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面,使光能由一根光纖輸入該反射面出另一根光纖輸出,由于這種新型溫敏材料受溫度影響,折射率發生變化,因此輸出的光功率與溫度呈函數關系。其物理本質是利用光纖中傳輸的光波的特征參量,如振幅、相位、偏振態、波長和模式等,對外界環境因素,如溫度,壓力,輻射等具有敏感特性。它屬于非接觸式測溫。

  系統的工作原理為: 在低溫區(400℃以下),輻射信號較弱,系統開啟發光 二極管 (LED)使熒光測溫系統工作。發光二極管發射調制的激勵光,經聚光鏡耦合到Y型光纖的分支端,由Y型光纖并通過光纖耦合器耦合到光纖溫度傳感頭。光纖傳感頭端部受激勵光激發而發射熒光,熒光信號由光纖導出,并通過光纖耦合器從Y型光纖的另一分支端射出,由光電探測器接收。光電探測器輸出的光信號經放大后由熒光信號處理系統處理,計算熒光壽命并由此得到所測溫度值。 而在高溫區(400℃以上),輻射信號足夠強,輻射測溫系統工作,發光二極管關閉。輻射信號通過 藍寶石 光纖并通過Y型光纖輸出,由探測器轉換成電信號,系統通過檢測輻射信號強度計算得到所測溫度。光纖傳感頭端部由Cr3+離子摻雜,實現光激勵時的熒光發射。

  二、壓力的檢測

  光纖壓力傳感器主要有強度調制型、相位調制型和偏振調制型三種。

  強度調制型光纖傳感器是一種可用于測量位移、溫度、壓力、氣體濃度等多種物理量的高精度傳感器。大多基于彈性元件受壓發生機械形變,將壓力信號轉換為位移信號來進行檢測。

  三、液位、流量、流速的檢測

  在化工、機械、水利、石油、醫療、污染檢測等領域經常會遇到需要在惡劣環境下對液位、流量、流速等物理量進行測量的問題。光纖傳感器在這些檢測中可以發揮獨特的作用。

  將光纖用高溫火焰燒軟后對折,并將端部燒結成球形。光由一端導入,在球狀對折端部一部分光透射出去,另一部分光反射回來,由光纖的另一端導向探測器。這就構成球面光纖液位檢測器。光纖流速計可以進行非接觸測量,因此不會影響待測物體的流動狀態。被測流體可以是液體,也可以是氣體。
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