窄线宽光纤光栅传感技术的主要应用领域有哪些

2021-09-14

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传感器向灵敏、适应性强,智能化方向发展,在这个过程中,一个叫做窄线宽光纤光栅的传感器新成员很受欢迎,窄线宽光纤光栅的基本工作原理,是通过光纤将来自光源的光发送到调制器,使被测量参数与进入调制区域的光相互作用,从而光的强度、波长、频率、相位、归一化等光学性质发生变化,叫做调制的信号光,通过光纤传送到光电探测器,解调后得到测量参数,窄线宽光纤光栅具有许多优良的性能,如抗电磁干扰和原子辐射的性能、直径细、质量软、重量轻的机械性能; 绝缘、无电感的电气性能; 在耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等人够不到的地方能起到人眼和耳朵的作用。那窄线宽光纤光栅传感技术的主要应用领域有哪些?以下内容可以作为回答。

窄线宽光纤光栅.png

1、电力电缆温度监测

电力电缆在线实时温度具有重大的现实意义:监测运行状态,有效监测不同负荷下电缆的发热状态,积累历史数据;负载流分析表明,在不超过电缆允许工作温度的情况下,可以很大程度上发挥电缆的传输能力,保证工作成本。老化的监测发现了电缆上的局部过热点,立即采取降温措施,减缓电缆老化速度;通过实时故障监测,发现电缆运行中的外力破坏;电缆沟内的火灾监测和报警。

2、高压架线

在欧洲还广泛应用于高压架线的增容监测,通过对关键跨度的导线温度监测,提高架空线路的整体运输容量,在法国里昂、巴黎等地也有成功的例子。

3、电厂大型冶金企业电缆沟防火和火灾情况监测

电缆沟的防火直接关系到发电机组的运行,电力事故分析表明,电缆故障引起的火灾事故占了很大比例,火灾发生后,大面积电缆遭到破坏,机组停运,造成重大直接经济损失,实时温度可以事先警戒。传统的测温方法是将几个点式温度传感器安装在电缆槽的重要部分,用光缆进行温度数据的传输,其优点是经济,但存在安装繁琐、抗电磁干扰能力低、监测不准确等缺点。

4、交通运输领域的温度火灾情况监测

例如高速公路隧道、过河隧道、地铁、铁路、机场、船舱等地的防火、火灾情况监测,10个报警输出,可以同时启动强制通风,关闭火灾通道,指挥医疗救援等。

5、关键区域的温度测量监测

例如电厂电缆沟桥架、电厂锅炉、变电站设备、煤炭运输系统传输带、计算机房、电视台、通信室、移动基站、控制室、电线电缆通道等。

6、危险区域的温度测量监测

设备简单、未加电源、监测区域未带电,例如石油储罐、空气储罐、煤炭仓库、危险品仓库等。

7、大面积大范围的温度测量监测

谷物仓库、冷库、货物仓库、造纸厂、酒馆、制药厂、饮料厂、烟厂等。

8、压力容器的表面温度测量监测

例如气化炉、反应罐等。

9、大型电力变压器内部的温度监测

根据变压器的温度监测要求配置光缆,光缆去的地方实时显示温度。

窄线宽光纤光栅不需要特殊的光纤和其他特殊技术,比较容易实现,成本低,光纤声传感器是利用光纤本身的传感器,如果对光纤作用微小的外力,则会产生微小的弯曲,其光传递能力会发生很大的变化,声音是机械波,通过对光纤施力弯曲,可以通过弯曲来获得声音的强弱,光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高、体积小、成本低,可用于飞机、舰船、导弹等高性能惯性民航系统。窄线宽光纤光栅测温报警系统采用高质量的脉冲光源、光接收设备和高速的信号采集处理技术,可以得到光纤沿所有点的准确温度值,目前性能好,技术先进的分布式光纤测温报警系统,相对于距离可实现长度10km,在空间分辨率1m的温度下测量,相当于10,000个测量点。

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