由于光纖傳感器及技術具有較其它傳感器無法比擬的特點，所以近幾年來，光纖傳感器與測量技術發(fā)展成為儀器儀表領域新的發(fā)展方向，而新型光纖傳感器不外乎有以下特點：光纖傳感器具有優(yōu)良的傳光性能，傳光損耗很小，目前損耗能達到≤0。2dB/km的水平。光纖傳感器頻帶寬，可進行超高速測量，靈敏度和線性度好。光纖傳感器體積很小，重量輕，能在惡劣環(huán)境下進行非接觸式、非破壞性以及遠距離測量。還具有靈敏度高、可靠性好、原材料硅資源韋富、抗電磁干擾，抗腐蝕、耐高壓、電絕緣性能好、可繞曲、防爆、頻帶寬、損耗低等特點。同時，它還便于與計算機相連，實現(xiàn)智能化和遠距離監(jiān)控。對傳統(tǒng)的傳感器起到擴展提高的作用，不少情況下能夠完成前者很難完成甚至不能完成的仟務。正是由于光纖傳感器具有許多獨特優(yōu)勢，可以解決許多傳統(tǒng)傳感器無法解決的問題，故自從它問世以來，就被廣泛應用于醫(yī)療、交通、電力、機械、石油化工、民用建筑以及航空航天等各個領域。
光纖液位傳感器，基于全內反射原理，可以設計成光纖液位傳感器。光纖液位傳感器由以下三部分組成：接觸液體后光反射量的檢測器件即光敏感元件;傳輸光信號的雙芯光纖;發(fā)光、受光和信號處理的接收裝置。這種傳感器的敏感元件和傳輸信號的光纖均由玻璃纖維構成，故有絕緣性能好和抗電磁噪聲等優(yōu)點。
光纖液位傳感器的發(fā)光器件射出來的光通過傳輸光纖送到敏感元件，在敏感元件的球面上，有一部分透過，而其余的光被反射回來。當敏感元件與液體相接觸時，與空氣接觸相比，球面部的光透射量增大，而反射量減少。因此，由反射光量即可知道敏感元件是否接觸液體。反射光量決定于敏感元件玻璃的折射率和被測定物質的折射率。被測物質的折射率越大，反射光量越小。來自敏感元件的反射光，通過傳輸光纖由受光器件的光電晶體管進行光電轉換后輸出。敏感元件的反射光量的變化，若以空氣的光量為基準，在水中則為-6-—7dB，在油中為-25—30dB?？蓪Ψ瓷涔饬坎顒e很大的水和油等進行物質判別。
分布式溫度傳感監(jiān)測，電廠與變電站電纜橋架、電纜隧道、電纜夾層、電纜溝、電纜豎井、開關設備、變壓器、電阻排等電力設備在長期的高壓中常因發(fā)熱而老化引起火災，經過多年來火災調查研究發(fā)現(xiàn)，大多數的火災事故都是由于溫度過高引起的。如果能夠在火災潛伏期溫度緩慢的上升過程中就能即時發(fā)現(xiàn)火災隱患并采取相應措施，無疑是最佳的防范時機。
傳統(tǒng)形式的火災探測系統(tǒng)其傳感部件通常是電磁式元件，而在電力行業(yè)的應用場合，設備上都有著高壓，它的周圍有很強的電磁干擾，導致傳統(tǒng)的探測器誤報、漏報時常發(fā)生。
分布式光纖測溫傳感技術是目前國際上最先進的測溫技術。DTS分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，能在整個連續(xù)的光纖上，以距離的連續(xù)函數形式，測量和顯示出光纖上各點的溫度值。這種技術只需一根光纖就可以測量十公里距離的溫度。對于電力系統(tǒng)的溫度監(jiān)測，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)是一種十分有效的監(jiān)測設備。它基于目前最先進的光纖、激光和信號處理技術。采用光纖作為溫度信息采集的傳感器。通過測量入射激光在光纖中不同距離處產生的散射波，測知沿光纖分布的各點的實時溫度信息。該系統(tǒng)專門應用于區(qū)域(多點、線性、面型)測溫，并可以實現(xiàn)對溫度引起的過熱、過冷、火情隱患等進行預判和報警。
綜上所述，光纖傳感技術可以整體解決電力行業(yè)各個環(huán)節(jié)從安全防范至安全生產的綜合安全監(jiān)控，得到電力行業(yè)的廣泛重視，并開始被廣泛應用。
光纖傳感器在橋梁健康監(jiān)測中的應用，隨著工業(yè)與交通運輸的發(fā)展，橋梁對交通運輸的發(fā)展具有重大影響，橋梁的跨度增加以及結構的復雜趨勢，使得其安全隱患受到大家更多的關注，因此我們需要對橋梁進行更好的健康監(jiān)測。橋梁的健康監(jiān)測實際上是通過對橋梁結構的無損檢測、實時監(jiān)測橋梁的整體結構，對其損傷位置和程度進行診斷，為橋梁的維修以及管理提供幫助。
隨著光纖傳感技術用于復合材料的發(fā)展，把光纖傳感系統(tǒng)埋入水泥結構形成能夠感知應力和斷裂損傷的能力。光纖傳感器因為具有質量輕，結構小，信息量大，不受電磁干擾，容易埋入結構等優(yōu)點，可以對橋梁進行實時的監(jiān)測和控制，從而實現(xiàn)對橋梁結構健康監(jiān)測的目的。目前，最廣泛使用的是光纖光柵型傳感器，是橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的重要工具之一。
下載文檔
