光纖傳感器在行業(yè)中有哪些應(yīng)用介紹

隨著智能化潮流，越來(lái)越多地使用傳感技術(shù)。人們只有利用傳感器得到的數(shù)據(jù)才能完成精準(zhǔn)控制和系統(tǒng)控制。傳統(tǒng)的傳感器在很多場(chǎng)合不實(shí)用，新型的光纖傳感器不僅體積小、精度高、安裝靈活，而且特別適合那些惡劣的環(huán)境，諸如高輻射、高腐蝕、高污染、高溫度、高壓力等，光纖傳感器都能有效地發(fā)揮作用。它現(xiàn)在已經(jīng)可以用于測(cè)量70多種物理量，在眾多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

籠統(tǒng)地講，光纖傳感器的基本結(jié)構(gòu)由三部分組成：一是‘光源’用光纖傳輸?shù)奖粰z測(cè)區(qū);二是‘光調(diào)制’，被檢測(cè)區(qū)的環(huán)境使得入射光的參數(shù)發(fā)生了改變，或者說，入射光在被檢測(cè)區(qū)變?yōu)檎{(diào)制光，調(diào)制光是含有被測(cè)量信息的光信號(hào);三是對(duì)調(diào)制光進(jìn)行‘解調(diào)’，也就是分析并檢測(cè)出‘在調(diào)制光中所攜帶的’、‘所需要測(cè)量的’的那些物理量。光纖主要由纖芯和包層及保護(hù)層組成;纖芯是直徑大約0.1 mm左右的細(xì)玻璃絲，主要成份為二氧化硅，折射較高，光可以被封閉在纖芯中沿軸向傳播;包層的折射率較低;光信號(hào)在纖芯內(nèi)以不斷折射的形式沿著軸向傳播，損耗小，信號(hào)傳播的距離遠(yuǎn)。光纖的折射率影響著光的傳播狀態(tài)。

與傳統(tǒng)的傳感器不同，光纖優(yōu)良的物理、化學(xué)、機(jī)械以及傳輸性能，使光纖傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度很高、測(cè)量帶寬很寬、檢測(cè)電子設(shè)備與傳感器可以間隔很遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，并可以構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)。

光纖傳感器在周界安防領(lǐng)域的應(yīng)用

在眾多周界安防監(jiān)控技術(shù)中，光纖傳感技術(shù)脫穎而出， 幾乎可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)傳感器所有的功能， 可以對(duì)位移、震動(dòng)、壓力、溫度、速度、流量等各種物理量進(jìn)行檢測(cè)，具有靈敏度高、無(wú)電磁輻射、動(dòng)態(tài)范圍大、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是安防技術(shù)發(fā)展的主流方向。

在光纖傳感安防應(yīng)用領(lǐng)域， 研制出了各種類型和各種功能的光纖探測(cè)器，成功地運(yùn)用于各國(guó)政府、軍隊(duì)、銀行、機(jī)場(chǎng)、港口、石油公司、核電站等，涉及的領(lǐng)域包括：周界、管線、通信、市政、監(jiān)獄安全監(jiān)控等。

周界安全監(jiān)控系統(tǒng)

軍事基地、核電站、邊境線等重要設(shè)施通常都地處環(huán)境惡劣的地域，氣候條件復(fù)雜，同時(shí)這些設(shè)施的周界安全等級(jí)比較高，而這些地方的基礎(chǔ)設(shè)施也比較差，甚至沒有野外供電的條件，這對(duì)周界安防系統(tǒng)提出了更高的要求。光纖周界安全監(jiān)控系統(tǒng)有一款室外無(wú)源監(jiān)控系統(tǒng)，可以將監(jiān)控主機(jī)架設(shè)在監(jiān)控室，通過引導(dǎo)光纜將傳感光纜受到的震動(dòng)信息傳遞到監(jiān)控中心，所有室外設(shè)備均為無(wú)源器件，無(wú)需野外供電，可以提供有效的周界安全監(jiān)控。

管道安全監(jiān)控系統(tǒng)

管道安全監(jiān)控是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的任務(wù)，管線因施工不當(dāng)被破壞，造成重大污染和經(jīng)濟(jì)損失。常規(guī)的檢測(cè)方法是派人員沿管線巡查，也有采用一些傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段，但實(shí)踐證明效果有限。光纖管道安全監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地解決上述問題，將傳感光纜沿管線埋設(shè)，通過光纖感受管線周圍的震動(dòng)，并將此信息傳輸給監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行分析、判斷，排除一般性干擾，最終產(chǎn)生報(bào)警，告知值班人員管線出現(xiàn)事故的區(qū)域。該系統(tǒng)特別適用于化工廠和大型油庫(kù)中的石油管線安全監(jiān)控，以及大型社區(qū)市政設(shè)施中的天然氣管線、電力管線和飲水管線等的安全監(jiān)控。

光纖傳感器在石油行業(yè)中的應(yīng)用

在油田的開發(fā)過程中，人們需要知道在產(chǎn)液或注水過程中有關(guān)井內(nèi)流體的持性與狀態(tài)的詳細(xì)資料，這就要用到石油測(cè)井，其可靠性和準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的。光纖傳感器可以克服在井下惡劣的環(huán)境諸如高溫、高壓、腐蝕、地磁地電干擾下工作?？梢愿呔鹊販y(cè)量井筒和井場(chǎng)環(huán)境參數(shù)，同時(shí)，光纖傳感器具有分布式測(cè)量能力，可以測(cè)量被測(cè)量的空間分布，給出剖面信息。而且，光纖傳感器橫截面積小，外形短，在井筒中占據(jù)空間極小。