光纖傳感器在不同領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？

光纖傳感器可以用于測量機(jī)器振動(dòng)和機(jī)器工作狀態(tài)。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它可以檢測非常小的振動(dòng)變化，并且可以檢測不同位置的振動(dòng)變化。在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的振動(dòng)測量應(yīng)用廣泛，例如在風(fēng)力發(fā)電機(jī)和機(jī)械設(shè)備中，使用光纖傳感器來監(jiān)測機(jī)器的振動(dòng)狀態(tài)，以及檢測機(jī)器是否需要維修或更換。

除了上述應(yīng)用外，光纖傳感器還可以用于測量拉伸、應(yīng)變、形變、流量等環(huán)境參數(shù)的變化。在制造過程中，光纖傳感器可以用于監(jiān)測機(jī)器人的位置、方向和速度等參數(shù)，以及檢測生產(chǎn)線上的物料流動(dòng)情況。

在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的應(yīng)用可以分為多個(gè)細(xì)分行業(yè)，例如石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源等。在石油化工行業(yè)中，光纖傳感器可以用于監(jiān)測油井和天然氣管道中的壓力和溫度等參數(shù);在航空航天行業(yè)中，光纖傳感器可以用于監(jiān)測飛機(jī)和火箭的結(jié)構(gòu)應(yīng)變和振動(dòng)等參數(shù);在機(jī)械制造行業(yè)中，光纖傳感器可以用于監(jiān)測機(jī)器的位置、速度和振動(dòng)等參數(shù);在能源行業(yè)中，光纖傳感器可以用于監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能發(fā)電設(shè)備的狀態(tài)和性能等參數(shù)。

光纖陀螺。

光纖陀螺按原理可分為干涉型、諧振型和布里淵型，這是三代光纖陀螺的代表。第一代干涉型光纖陀螺，目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟，適合進(jìn)行批量生產(chǎn)和商品化;第二代諧振型光纖陀螺，暫時(shí)還處于實(shí)驗(yàn)室研究向?qū)嵱没七M(jìn)的發(fā)展階段;第三代布里淵型，它還處于理論研究階段。

光纖陀螺結(jié)構(gòu)根據(jù)所采用的光學(xué)元件有三種實(shí)現(xiàn)方法：小型分立元件系統(tǒng)、全光纖系統(tǒng)和集成光學(xué)元件系統(tǒng)。目前分立光學(xué)元件技術(shù)已經(jīng)基本退出，全光纖系統(tǒng)用在開環(huán)低精度、低成本的光纖陀螺中，集成光學(xué)器件陀螺由于其工藝簡單、總體重復(fù)性好、成本低，所以在高精度光纖陀螺很受歡迎，是其主要實(shí)現(xiàn)方法。

光纖光柵傳感器

目前國內(nèi)外傳感器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一光纖布拉格光柵傳感器。傳統(tǒng)光纖傳感器基本上可分為兩種類型：光強(qiáng)型和干涉型。光強(qiáng)型傳感器的缺點(diǎn)在于光源不穩(wěn)定，而且光纖損耗和探測器容易老化;干涉型傳感器由于要求兩路干涉光的光強(qiáng)同等，所以需要固定參考點(diǎn)而導(dǎo)致應(yīng)用不方便。

目前開發(fā)的以光纖布拉格光柵為主的光纖光柵傳感器可以避免出現(xiàn)上面兩種情況，其傳感信號為波長調(diào)制、復(fù)用能力強(qiáng)。在建筑健康檢測、沖擊檢測、形狀控制和振動(dòng)阻尼檢測等應(yīng)用中，光纖光柵傳感器是最理想的靈敏元件。光纖光柵傳感器在地球動(dòng)力學(xué)、航天器、電力工業(yè)和化學(xué)傳感中有廣泛的應(yīng)用。

光纖周界安全監(jiān)控系統(tǒng)

軍事基地、核電站、邊境線等重要設(shè)施通常都地處環(huán)境惡劣的地域，氣候條件復(fù)雜，同時(shí)這些設(shè)施的周界安全等級比較高，而這些地方的基礎(chǔ)設(shè)施也比較差，甚至沒有野外供電的條件，這對周界安防系統(tǒng)提出了更高的要求。光纖周界安全監(jiān)控系統(tǒng)有一款室外無源監(jiān)控系統(tǒng)，可以將監(jiān)控主機(jī)架設(shè)在監(jiān)控室，通過引導(dǎo)光纜將傳感光纜受到的震動(dòng)信息傳遞到監(jiān)控中心，所有室外設(shè)備均為無源器件，無需野外供電，可以提供有效的周界安全監(jiān)控。

光纖管道安全監(jiān)控系統(tǒng)

管道安全監(jiān)控是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的任務(wù)，管線因施工不當(dāng)被破壞，造成重大污染和經(jīng)濟(jì)損失。常規(guī)的檢測方法是派人員沿管線巡查，也有采用一些傳統(tǒng)的監(jiān)測手段，但實(shí)踐證明效果有限。光纖管道安全監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地解決上述問題，將傳感光纜沿管線埋設(shè)，通過光纖感受管線周圍的震動(dòng)，并將此信息傳輸給監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行分析、判斷，排除一般性干擾，最終產(chǎn)生報(bào)警，告知值班人員管線出現(xiàn)事故的區(qū)域。該系統(tǒng)特別適用于化工廠和大型油庫中的石油管線安全監(jiān)控，以及大型社區(qū)市政設(shè)施中的天然氣管線、電力管線和飲水管線等的安全監(jiān)控。

光纖骨干光纜安全監(jiān)控系統(tǒng)

骨干光纜是現(xiàn)代通信的基礎(chǔ)和重要通道，光纜運(yùn)營安全和信息內(nèi)容安全關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)和國家安全，因此骨干光纜的安全監(jiān)測就顯的十分重要。傳感的光時(shí)域反射儀(OTDR)雖然可以對光纖進(jìn)行檢測，但它也有局限性，存在盲區(qū)，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，特別是通過高科技手段不用折斷光纖就可以神不知鬼不覺地盜竊光纖中傳輸?shù)男畔?，而傳統(tǒng)的監(jiān)測手段是無法發(fā)現(xiàn)的。光纖骨干光纜安全監(jiān)控系統(tǒng)通過接入光纜豎井中的光纖，對整個(gè)光纜進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)有不法分子企圖盜竊光纜內(nèi)部的信息而觸碰光纜時(shí)，系統(tǒng)立即產(chǎn)生報(bào)警，可以有效地保證骨干光纜的信息安全。該系統(tǒng)特別適用于政府大樓、軍事機(jī)關(guān)、銀行，以及機(jī)要和通信部門對骨干光纜安全進(jìn)行監(jiān)控。

由于光纖電纜不易被電磁干擾，因此，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)通常用于電力電纜熱點(diǎn)區(qū)位的溫度監(jiān)控和測量。對惡劣環(huán)境的把握和管理以及改善野外作業(yè)環(huán)境需求是促進(jìn)分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)市場穩(wěn)定增長的主要原因。同時(shí)，傳感器電纜部署的技術(shù)難題也是這一市場發(fā)展面臨的主要障礙。隨著應(yīng)用越來越廣泛，現(xiàn)在分布式光纖傳感器主要用于6大領(lǐng)域，包括管道和近海石油平臺等的結(jié)構(gòu)檢測;液體管道和大壩的滲漏探測;路面結(jié)冰探測、鐵路監(jiān)測;安全系統(tǒng)探測、電力電纜監(jiān)視;光纖通信生產(chǎn)監(jiān)測;環(huán)境監(jiān)測和長期溫度測量。

總的來說，光纖傳感器是一種應(yīng)用廣泛的傳感器，它的優(yōu)點(diǎn)在于可以在不同環(huán)境下測量不同參數(shù)的變化，并且可以測量非常小的參數(shù)變化。在工業(yè)領(lǐng)域中，光纖傳感器的應(yīng)用可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。