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188宝金博页面版: 光纤传感器及其在安全监测系统中的应用

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内容提示: 20 0 3年十一。 市)光学学术会议论文集光纤传感器及其在安全监测系统中的应用’陈逢春李福太方炜炜武汉理工大学光纤传感技术中心, 武汉, 4 30 0 7 0摘要本文概述了光纤传感器在安全监测系统中的应用, 对光纤传感器的基本组成、 原理及特点, 光纤传感器的分类及测试水平进行了介绍: 最后对光纤传感安全监测系统的组成、 系统的工作方式、 安全机理进行了探讨, 对石油、化工等易燃、 易爆行业构建安全监测系统有参考作用。关键词光纤传感器, 安全监测系统, 安全机理1. 光纤传感器的基本组成、 原理及特点1. 1光纤的组成及光波的传播特性光纤由圆柱形的纤芯及圆同心的保护层组成, ...

文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:8 | 上传日期:2014-08-17 21:04:22 | 文档星级:
20 0 3年十一。 市)光学学术会议论文集光纤传感器及其在安全监测系统中的应用’陈逢春李福太方炜炜武汉理工大学光纤传感技术中心, 武汉, 4 30 0 7 0摘要本文概述了光纤传感器在安全监测系统中的应用, 对光纤传感器的基本组成、 原理及特点, 光纤传感器的分类及测试水平进行了介绍: 最后对光纤传感安全监测系统的组成、 系统的工作方式、 安全机理进行了探讨, 对石油、化工等易燃、 易爆行业构建安全监测系统有参考作用。关键词光纤传感器, 安全监测系统, 安全机理1. 光纤传感器的基本组成、 原理及特点1. 1光纤的组成及光波的传播特性光纤由圆柱形的纤芯及圆同心的保护层组成, 保护层的制造材料通常为聚合物、 玻璃或陶瓷。 纤芯的内径是由所需的光波导性能决定的, 而保护层的外径一般略大于10 0 }tm 。 纤芯的折射率一般略大于保护层, 这是光波的传播性质所决定的。 如图l所示, 当纤芯的折射率n l大于保护层的折射率门2时, 在射入光纤的光的入射角大于某一临界值吼时, 进入光纤的光将不产生散射, 这样就可以大提高光纤传输光信号的效率。1. 2光纤传感器的基本组成如图2所示. 通常情况下, 光纤传感器由光源、 一定长度的传感或传输用光纤、 光电检测器、 解调器及信号处理电路等部分组成。光源发出的光耦合进光纤, 经光纤进入调制区( 测量区), 在调制区内外界被测量圈1凳在光纤中的传播图2光纾传感器基本结构圈被测参数作用。 进入调制区内的光信号, 使其光学性质如光的强度、 波长、 频率、 相位偏振态等发生变化成为被调制的信号光: 再经过光纤送入光检测器, 光检测器对进来的光信号进行转换, 而输出电信号:最后对电信号进行信号处理而得到可用信号, 从而获得被测参数。 光纤传感器可以测量的环境参量主要有应力、 温度、 振动、 化学浓度及电磁场等等。1. 3光纤传感器的原理光纤传感器是刚光在不同的物理状态卜, 在光纤中传播的光的干涉、 衍射、 偏振、 反射等物理特征的变化, 进行各种物理罐的测量装置。 光纤传感器一般是由光源、 接口、 光导纤维、 光调制机构、 光电探洲0 器和信号处理系统等部分组成。 来自光源的光线, 通过接口进入光纤, 然后将检测的参数调制成幅度、 相位、 色彩或偏振信息, 最后利H ; j微处理器进行信息处理。简言之, 光纤传感器的原理就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, 然厉对已调制的光信号进行检测, 从而得到被测量, 即是将被测参量转换为光信号参数的变化。1. 4 光纤传感器的特点光纤传感器突出的优点是光信号不仅能直接感知, 而且还可以利用半导体二极管, 进行光电转换,还具有灵敏度高、 可靠性好、 体积小、 重量轻、 原材料硅资源丰富、 抗电磁干扰、 抗腐蚀、 耐高压、 电+ 光纤传感器国家高科技产业化示范工程项目( N o . 120 0 0 12327 )9 5

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