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光纤传感器的工作原理和应用

作者:admin更新时间:2018-03-12

  随着科技的发展日益提高传感器的应用场景越来越广阔其中光纤传感器在国防、石油、建筑、医学等领域有着越来越不可替代的作用。中国目前已成为全球光纤传感器消费大国,虽然我国对光纤传感器的技术起步较晚但是很多企业多此都深入研究所以促进了光纤传感器技术的发展。

  光纤传感器的工作原理

  工作原理是用被测量的变化调制传输光光波的某一参数,使其随之变化,然后对已调制的光信号进行检测,从而得到被测物理量。在光纤传感器中,由于光纤不仅可以作为光波的传播媒质,并且在光纤中传播的光波因外界因素的变化而改变,同时也可将光纤作为传感元件来探测如振幅、相位、偏振态、波长等物理量。其中的特点优势极高的灵敏度和精度、固有的安全性好、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、集传感与传输于一体、能与数字通信系统兼容等优点,光纤传感器受到世界各国的广泛重视。

  光纤传感器的应用领域

  1、在石油化工系统的应用由于井下环境具有高温、高压、化学腐蚀以及电磁干扰强等特点,使得常规传感器难以在井下很好地发挥作用。然而光纤本身不带电,体小质轻,易弯曲,抗电磁干扰、抗辐射性能好。特别适合于易燃易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用,因此光纤传感器在油井参数测量中发挥着不可替代的作用,它将成为可应用于油气勘探及石油测井等领域的一项具有广阔市场前景的新技术。

  2、在油气勘探中的应用由于光纤传感器由于其抗高温能力、多通络、分布式的感应能力,以及只需要较小的空间即可满足其使用条件的特点,使得在勘探钻井方面尤其独特的优势。应用光纤传感器可以制成井下分光计,分布式温度传感器及光纤压力传感器等适用于这种特殊作业要求的产品。

  3、光纤分布式温度传感器是井下应用最为流行的光纤传感器。

  应用实例是监测注水蒸气重油开采系统,蒸汽被注入重油层用以降低油的黏度,使稠油能够开采出来井下蒸汽温度可高达250℃ 以上。

  4、传光光纤传感器在医学方面的应用在医学中的应用医用光纤传感器目前主要是传光型的。以其小巧、绝缘、不受射频和微波干扰、测量精度高及与生物体亲合性好等优点备受重视。光纤传感器在压力测量、血流速度测量、pH值测量三个方面都有着较好的应用。

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