日本歐姆龍OMRON光纖傳感器案例
更新時(shí)間：2024-02-20 點(diǎn)擊次數：994次
日本歐姆龍OMRON光纖傳感器案例：
土木工程領(lǐng)域
隨著(zhù)光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展，在土木工程領(lǐng)域光纖傳感器得到了廣泛的應用，用來(lái)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。
光纖傳感器可以黏貼在結構物表面用于測量，同時(shí)也可以通過(guò)預埋實(shí)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(guò)程中內部應變的測量，再根據荷載－應變關(guān)系曲線(xiàn)斜率，可確定結構內部損傷的形成和擴展方式。通過(guò)混凝土實(shí)驗表明，光纖測試的載荷－應變曲線(xiàn)比應變片測試的線(xiàn)性度高。
檢測技術(shù)
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(kāi)采（液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量）、電力傳輸（高壓輸電網(wǎng)的電流測量、電壓測量）、核工業(yè)（放射劑量測量、原子能發(fā)電站泄露劑量監測）、醫療（血液流速測量、血壓及心音測量）、科學(xué)研究（地球自轉）等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛應用。
石油工業(yè)
在石油測井技術(shù)中，可以利用光纖傳感器實(shí)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。非本征光纖F-P腔傳感器利用光的多光束干涉原理，當被測的溫度或者壓力發(fā)生變化時(shí)干涉條紋改變，光纖F—P腔的腔長(cháng)也隨之發(fā)生變化，通過(guò)計算腔長(cháng)的變化實(shí)現溫度和壓力的測量。
溫度測量
光纖傳感技術(shù)是伴隨光通信的迅速發(fā)展而形成的新技術(shù)。在光通信系統中，光纖是光波信號長(cháng)距離傳輸的媒質(zhì)。當光波在光纖中傳輸時(shí)，表征光波的相位、頻率、振幅、偏振態(tài)等特征參量，會(huì )因溫度、壓力、磁場(chǎng)、電場(chǎng)等外界因素的作用而發(fā)生變化，故可以將光纖用作傳感器元件，探測導致光波信號變化的各種物理量的大小，這就是光纖傳感器。利用外界因素引起光纖相位變化來(lái)探測物理量的裝置，稱(chēng)為相位調制傳感型光纖傳感器，其他還有振幅調制傳感型、偏振態(tài)調制型、傳光型等各種光纖傳感器。
楊氏模量
采用傳感器測量?jì)x代替光杠桿鏡尺組組成新的楊氏模量測量系統，不僅操作簡(jiǎn)短，而且提高了測量結果的精確度和準確度。金屬絲傳統的拉伸法的基本原理是將金屬絲受到砍碼的作用力后的微小伸長(cháng)形變量通過(guò)鏡尺組的光路轉換而將之放大若干倍數，從而得到微小伸長(cháng)，再通過(guò)計算得到楊氏模量值。
而自從有了傳感器，我們把光纖傳感器測量新方法和上述方法對比，光纖傳感器的測量在靈敏度、精確度及準確度上都有提高。紅外光測距系統測量的基本原理為采用紅外光光纖傳感器直接測量微小位移，紅外光光纖傳感器對于3mm以?xún)鹊奈⑿【嚯x測量的線(xiàn)性度是非常高的。系統由傳感器測量?jì)x與反射式光纖位移傳感器組成．
反射式光纖位移傳感器的工作原理是采用兩束多模光纖，一端合并組成光纖探頭，另一端分為兩束，分別作為接收光纖和光源光纖。當光發(fā)射器發(fā)生的紅外光，經(jīng)光源光纖照射至反射體，被反射的光經(jīng)接收光纖，傳至光電轉換元件將接收到的光信號轉換為電信號。其輸出的光強與反射體距光纖探頭的距離之間存在一定的函數關(guān)系，所以可通過(guò)對光強的檢測得到位移量。在楊氏模量?jì)x的金屬絲處的圓柱體上利用磁鐵固定鍍鎳反射金屬片，使其能隨鋼絲伸長(cháng)而移動(dòng)。在支架臺上固定紅外傳感器，而后在傳感器測量?jì)x上通過(guò)改變位移將實(shí)驗得到的電勢差值，通過(guò)多次測試，既轉動(dòng)傳感器測量?jì)x自帶的螟旋測微儀，也即改變探頭與金屬片的距離和位置，當出現實(shí)驗記錄的鋼絲仲長(cháng)所對應的電勢差值時(shí)，記錄此時(shí)的螺旋測微儀讀數。測試表明采用紅外光測距此方法操作簡(jiǎn)單。只需將探頭和反射片安裝好后就可以直接開(kāi)始在托盤(pán)上加法碼實(shí)際測量了，側量的結果是明顯優(yōu)于傳統測試。
如您對此文章感興趣請見(jiàn)：日本歐姆龍OMRON光纖傳感器
