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光纖傳感器在民用工程布局中的使用
1、
光纖傳感器
在民用工程布局中的使用
民用工程的布局監(jiān)測是光纖光柵傳感器*活躍的范疇。力學參量的丈量關(guān)于橋梁、礦井、地道、大壩、建筑物等的保護和情況監(jiān)測是非常重要的。通過丈量上述布局的應變散布,能夠預知布局有些的載荷及情況。光纖光柵傳感器能夠貼在布局的表面或預先埋入布局中,對布局一起進行沖擊檢測、形狀操控和振蕩阻尼檢測等,以監(jiān)視布局的缺點情況。別的,多個光纖光柵傳感器能夠串接成一個傳感網(wǎng)絡,對布局進行準散布式檢測,能夠用計算機對傳感信號進行長途操控。
①光纖傳感器在溫度測驗中的使用
它是使用光在光纖中傳輸能夠發(fā)作后向散射,在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖,那么它在光纖中傳輸?shù)囊黄鸩粩喟l(fā)作后向散射光波,這些后向散射光波的情況受到地點光纖散射點的溫度影響而有所改動,將散射回來的光波經(jīng)波分復用、檢測解調(diào)后,送入信號處置體系便可將溫度信號實時顯示出來,并且由光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時刻對這些信息定位
②光纖傳感器在裂縫監(jiān)測中的使用
當?shù)叵律畈堪l(fā)作變形時,必將揉捏砂漿體發(fā)作相應形變,致使裂縫或滑移(錯動)的發(fā)作,進而導致埋入光纖的微彎,該處的微彎將損壞光波導的全反射條件,使光損耗添加,發(fā)作衰減,使用光纖監(jiān)測地下深部變形,即是基于微彎衰減的傳感機制。埋入洞內(nèi)的光纖,全部是傳感有些,受深部變形作用,光纖發(fā)作微彎或撓曲,致使光損耗增大;OTDR檢測到全過程的散射光強散布。(OTDR是一種用于光纖通訊故障定位的技能,如今遍及運用于散布式光纖傳感器體系中)
③光纖傳感器在光纖光纜中的使用
光纜通訊在我國已有20多年的使用前史,這段前史也即是光通訊技能的發(fā)展史和光纖光纜的發(fā)展史。光纖光纜在我國的發(fā)展能夠分為這樣幾個階段:對光纜可用性的討論;替代市內(nèi)局間中繼線的市話電纜和PCM電纜;替代有線通訊干線上的高頻對稱電纜和同軸電纜。這兩個替代應該說是完成了;現(xiàn)正在替代接入網(wǎng)的主干線和配線的市話主干電纜和配線電纜,并正在進入局域網(wǎng)和室內(nèi)歸納布線體系。當前,光纖光纜已經(jīng)進入了有線通訊的各個范疇,包括郵電通訊、播送通訊、電力通訊和**通訊等范疇。
④光纖傳感器在智能大橋中的使用
它是將傳感元件、驅(qū)動元件以及信息處置操控體系集成于主體材猜中 ,使制成的構(gòu)件不僅具有承受載荷、傳遞運動的能力 ,而且具有檢測多種參數(shù) (如應力、應變、損傷、溫度、壓力等 )、剖析、處置及操控等多種功用。它出現(xiàn)時刻不長 ,但已成為當前國內(nèi)外研究的熱門。具有智能資料布局特點的智能橋梁能對 智能資料布局的動作流程圖橋梁的施工質(zhì)量、運營中的應力情況以及其它多種參數(shù)進行長時間實時在線監(jiān)測 ,并依據(jù)對大量傳感信息的實時歸納剖析采取恰當、及時的操控措施 ,因而能夠極大地提高工程布局的**性和可靠性 ,避免災難性事故的發(fā)作。
2、在電力工業(yè)中的使用
光纖光柵傳感器因不受電磁場攪擾和可完成長距離低損耗傳輸,從而成為電力工業(yè)使用的抱負選擇。電線的載重量、變壓器繞線的溫度、大電流等都可使用光纖光柵傳感器丈量。
3、在醫(yī)學中的使用
光纖光柵傳感器還可用來丈量心臟的效率。在這種方法中,醫(yī)生把嵌有光纖光柵的熱稀釋導管刺進患者心臟的右心房,并注射人一種冷溶液,可丈量肺動脈血液的溫度,結(jié)合脈功率就可曉得心臟的血液輸出量,這關(guān)于心臟監(jiān)測是非常重要的。
4、在航天器及船只中的使用
先進的復合資料抗疲勞、抗腐蝕功用較好,而且能夠減輕船體或航天器的重量,關(guān)于疾速航運或飛翔具有重要意義,因而復合資料越來越多地被用于制作航空帆海東西(如飛機的機翼)。為**衡量船體的情況,需求曉得其不一樣部位的變形力矩、剪切壓力、甲板所受的打擊力,關(guān)于一般船體大概需求100個傳感器,因而波長復用能力極強的光纖光柵傳感器*適合于船體檢測。光纖光柵傳感體系可丈量船體的彎曲應力,而且可丈量波浪對濕甲板的打擊力。具有干涉勘探功用的16路光纖光柵復用體系成功完成了在帶寬為5kHz范圍內(nèi)、分辨率小于10nε/(Hz)1/2的動態(tài)應變丈量。別的,為了監(jiān)測一架飛翔器的應變、溫度、振蕩、起落駕馭情況、超聲波場和加速度情況,一般需求100多個傳感器,故傳感器的重量要盡量輕,尺度盡量小,因此*靈活的光纖光柵傳感器是*好的選擇。別的,實踐上飛機的復合材猜中存在兩個方向的應變,嵌人材猜中的光纖光柵傳感器是完成多點多軸向應變和溫度丈量的抱負智能元件。
5、
光纖傳感器
在化學傳感中的使用
光纖光柵傳感器可用于化學傳感,因為光柵的中心波長隨折射率的改變而改變,而光柵間倏失波的相互作用以及環(huán)境中的化學物質(zhì)的濃度改變都會導致折射率的改變。
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、
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