天津分布式光纤测温传感器技术指导

传感器经常作为自动化产品的一部分，以元件、器件、部件等形式出现在市场上，所以传感器的范围不是很明确。但由于它的功能独特且不可或缺，很受人们重视。GB7665-87国家标准中规定，传感器（transducer/sensor）的定义为：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件是指传感器中能直接感受和响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输和测量的信号部分。常用的结构监测类监测类传感器种类很多，采用常用的监测原理进行分类：l电子式传感器l振弦式传感器l光纤光栅式传感器！光纤传感器的原理是基于光纤中光的传输特性，当光通过光纤时，会受到外界参数的影响而产生变化。天津分布式光纤测温传感器技术指导

光纤光栅传感器的一大优点是多个光纤光栅传感器可通过时分复用和波分复用等串联式复用技术实现串接，通过多根光纤的空分复用实现多分支布设，传感网总体布设成本低。（1）可以将不同类别的传感器串接在一个通道上；（2）主机通道数量可扩展，常规主机达到32通道；光纤光栅原理光纤光栅技术于1978年问世，它本质是一段纤芯折射率周期性变化的光纤，长度一般只有10mm左右。当一束宽光谱光λ（如图中的入射光谱）经过光纤Bragg光栅时，被光栅反射回一单色光λB，相当于一个窄带的反射镜。LVDT传感器生产企业在未来，光纤光栅传感器将成为监测技术中的重要支柱，为各领域的可持续发展和创新提供强有力的支持。

光纤光栅传感器的应用领域：石油化工：在石油化工行业中，光纤光栅传感器可以用于监测油井、化工塔等设备的振动情况，以及管道的应变和温度变化等。电力行业：在电力行业中，光纤光栅传感器可以用于监测大坝、桥梁等建筑结构的应变和沉降情况，以及电力设备的振动和温度变化等。航空航天：在航空航天行业中，光纤光栅传感器可以用于监测飞机、火箭等飞行器的结构应变、温度变化等情况，以及发动机的振动和温度变化等。交通运输：在交通运输行业中，光纤光栅传感器可以用于监测铁路、公路等道路的路基、桥梁等结构的应变和沉降情况，以及车辆的振动和温度变化等。环保行业：在环保行业中，光纤光栅传感器可以用于监测环境中的温度、湿度、压力、气体浓度等参数的变化。总之，光纤光栅传感器具有许多优点，因此在许多行业中得到了广泛应用。未来随着技术的不断发展，光纤光栅传感器的应用领域还将不断扩大。

目前已有的光纤光栅静力水准仪可以测量桥梁挠度，但静力水准仪（不仅是光纤光栅，还包括振弦式、电子式、雷达式等其他技术）均采用连通管的方式监测桥梁挠度，存在以下问题：（1）静力水准仪能测量桥梁的静态挠度，但是不能监测动态挠度，静力水准仪采用通液管的方式，即：需要防冻液完全流到传感器处形成液面产生压力才能准确监测压力或液面高度；（2）静力水准仪量程有限，静力水准仪做成桶状形式，不能做的太高，一般量程在300mm左右，常规的桥梁高程差均大于300mm，需要通过加装传感器的方式补偿高程差，造成一定的误差；（3）静力水准仪通过通液管中传递液体，一般采用内径8mm的PE软管，随着时间的推移，通液管液体的挥发，会逐渐形成气泡，监测误差慢慢变大。线性光纤光栅挠度计的开发基于光纤光栅高回弹性位移传感器，用于监测桥梁的动态挠度光纤传感器通常由光纤、光源、光检测器和信号处理系统组成。

与传统的传感器不同，光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能，使光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点，并可以构成传感网络。先进的光纤传感器的灵敏度比传统的传感器高几个数量级，可以测量的物理量已达70多种。总结起来它具有一下几个优点：1、精度高，响应速度快，线性特征范围宽，使用的重复性好，检测信号的信噪比高，由于现在光纤的量产化，价格低廉，可以使用范围较广。2、光纤是由电介质材料石英制成，传输的是光信号，因此安全性、可靠性好，抗电磁干扰能力强，能适应在电力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的环境条件下工作。3、抗腐蚀，抗污染能力强，可用于温差较大的地方，时间时间老化特性优良，工作寿命长。4、体积小，重量轻，容易安装，对被测对象环境适应能力强。5、光纤是无源器件，自身单独性好，不会破坏被测量的状态。6、测量对象较广。目前已有性能不同的多种测量温度、压力、位移、速度、液面、核辐射等各种物理量、化学量、生物量等的光纤传感器。7、便于多点复用、传输损耗小，适合于组成测量网络，实现多点实时智能化的遥测光纤光栅传感器可以同时监测多个点，实现分布式测量，提高监测效率。吉林电子式传感器值得推荐

这种传感器在保证测量准确性的同时，还具有很高的可靠性和稳定性。天津分布式光纤测温传感器技术指导

FBG测量原理：FBG温度传感器通过测量Bragg波长的漂移实现对被测量的温度检测，温度的变化会引起光纤光栅的栅距和折射率的变化，从而使光纤光栅的反射谱和透射谱发生变化，当入射光经过Bragg光栅被反射回来，由于受温度的调制，其反射光的中心波长发生了漂移，其漂移量与温度、应变存在线性关系，因此，检测到波长的变化量，就可以求出温度的大小。常规I型光纤光栅只能在300℃以下工作，常规FBG并不适用于高温传感领域。能在300℃以上长期稳定工作、不发生热衰减、不论何种机理形成的光纤光栅均可称为高温光纤光栅。常见高温光纤光栅有II型光纤光栅、IIA型光纤光栅、特殊掺杂光纤上的光纤光栅、再生光纤布拉格光栅、特殊写入方法的LPG天津分布式光纤测温传感器技术指导