光纖式傳感器的用途有哪些？

【資料簡介】

　　光纖式傳感器的用途有哪些？

　　光纖式傳感器可以應用在多個方面：溫度的檢測，壓力的檢測，液位、流量、流速的檢測。　　一、溫度的檢測　　光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面，使光能由一根光纖輸入該反射面出另一根光纖輸出，由于這種新型溫敏材料受溫度影響，折射率發生變化，因此輸出的光功率與溫度呈函數關系。其物理本質是利用光纖中傳輸的光波的特征參量，如振幅、相位、偏振態、波長和模式等，對外界環境因素，如溫度，壓力，輻射等具有敏感特性。它屬于非接觸式測溫。

　　光纖式傳感器主要有強度調制型、相位調制型和偏振調制型三種。　　強度調制型光纖傳感器是一種可用于測量位移、溫度、壓力、氣體濃度等多種物理量的高精度傳感器。大多基于彈性元件受壓發生機械形變，將壓力信號轉換為位移信號來進行檢測。

　　光纖式傳感器污染檢測等領域經常會遇到需要在惡劣環境下對液位、流量、流速等物理量進行測量的問題。光纖傳感器在這些檢測中可以發揮的作用。

　　光纖式傳感器包括兩種：功能型——利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成。這種傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器，使待測參數與進入調制區的光相互作用后，導致光的光學性質（如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等）發生變化，稱為被調制的信號光，再經過光纖送入光探測器，經解調后，獲得被測參數。傳光型——光纖僅僅起傳輸光的作用，它在光纖端面或中間加裝其它敏感元件感受被測量的變化。理論上任意傳感器都可以改裝成傳光型光纖傳感器。

　　光纖式傳感器在土木工程領域光纖傳感器得到了廣泛的應用，用來測量混凝土結構變形及內部應力，檢測大型結構、橋梁健康狀況等，其中最主要的都是將光纖傳感器作為一種新型的應變傳感器使用。光纖式傳感器可以黏貼在結構物表面用于測量，同時也可以通過預埋實現結構物內部物理量的測量。利用預先埋入的光纖傳感器，可以對混凝土結構內部損傷過程中內部應變的測量，再根據荷載－應變關系曲線斜率，可確定結構內部損傷的形成和擴展方式。通過混凝土實驗表明，光纖測試的載荷－應變曲線比應變片測試的線性度高。應用于檢測技術光纖傳感器在航天（飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等）、航海（聲納等）、石油開采（液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量用于石油工程在石油測井技術中，可以利用光纖傳感器實現井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應用是采用非本征光纖F—P腔傳感器測量井下的壓力和溫度。

　　光纖式傳感器主要有強度調制型、相位調制型和偏振調制型三種。

　　強度調制型光纖傳感器是一種可用于測量位移、溫度、壓力、氣體濃度等多種物理量的高精度傳感器。大多基于彈性元件受壓發生機械形變，將壓力信號轉換為位移信號來進行檢測。

　　流速等物理量進行測量的問題。光纖傳感器在這些檢測中可以發揮的作用。

　　將光纖用高溫火焰燒軟后對折，并將端部燒結成球形。光由一端導入，在球狀對折端部一部分光透射出去，另一部分光反射回來，由光纖的另一端導向探測器。這就構成球面光纖液位檢測器。光纖流速計可以進行非接觸測量，因此不會影響待測物體的流動狀態。被測流體可以是液體，也可以是氣體。