光纖光柵傳感器的優(yōu)勢(shì)有哪些
光纖布拉格光柵（FBG）的傳感器和傳感器與傳統(tǒng)的電傳感器技術(shù)相比具有許多顯著優(yōu)勢(shì)：
容忍惡劣環(huán)境
光纖光柵FBG傳感器和傳感器完全被動(dòng)，不使用電子元件。因此，它們能夠在從低溫到幾百攝氏度的極端工作溫度下運(yùn)行，并且在電子傳感器和儀表無(wú)法操作的最極端環(huán)境中提供長(zhǎng)期生存能力。
電氣抗擾
光纖光柵FBG傳感器的無(wú)源特性的另一個(gè)好處是它們完全不受靜電，電磁或射頻源的干擾，允許它們安裝在具有嚴(yán)重電噪聲的位置，例如發(fā)電和傳輸設(shè)備。此外，它們是零功率，100%本質(zhì)安全，可用于最危險(xiǎn)的爆炸性環(huán)境。
遙感
光纖是一種非常有效的信號(hào)載體。因此，電詢問(wèn)單元可以位于遠(yuǎn)離感測(cè)位置幾十Kms的位置，而傳統(tǒng)的電應(yīng)變儀系統(tǒng)需要定期放大以避免信噪比降低。為了監(jiān)測(cè)長(zhǎng)井，遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)，如井眼，立管，管道或隧道，這是一項(xiàng)獨(dú)特而寶貴的優(yōu)勢(shì)。光學(xué)傳感器不受下引線效應(yīng)的影響，并且由于FBG傳感系統(tǒng)中的被測(cè)量波長(zhǎng)不受信號(hào)衰減的影響，因此遠(yuǎn)距離傳感器的值在沿長(zhǎng)光纖傳輸時(shí)不可能被破壞。
長(zhǎng)期穩(wěn)定性
FBG傳感器為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供的另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是它們隨時(shí)間的穩(wěn)定性。作為無(wú)源傳感器，F(xiàn)BG零漂移，可以使用多年而無(wú)需重新校準(zhǔn)。實(shí)際上，將傳感器連接到結(jié)構(gòu)并使用儀器返回每隔幾年詢問(wèn)傳感器以獲得自上次讀數(shù)以來(lái)任何結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的真實(shí)圖像是切合實(shí)際的。這進(jìn)一步增加了該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橐粋€(gè)單一的詢問(wèn)單元可以服務(wù)于多個(gè)結(jié)構(gòu)。
微型尺寸
記錄FBG的光纖很小，直徑只有0.15毫米左右。這意味著許多傳感器可以應(yīng)用于幾乎沒(méi)有入侵的結(jié)構(gòu)。獨(dú)特的是，光纖傳感器陣列可以嵌入復(fù)合材料內(nèi)部，以監(jiān)控內(nèi)部應(yīng)變，溫度和損壞，而不會(huì)影響復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能。
多路復(fù)用
可以將數(shù)十個(gè)FBG寫(xiě)入一根光纖，并且可以通過(guò)一個(gè)多通道儀器同時(shí)查詢幾百個(gè)FBG。與每個(gè)傳感器都有專用通道的技術(shù)相比，這提供了一種非常低成本的機(jī)制，用于密集檢測(cè)甚至非常大的結(jié)構(gòu)。此外，光纖比電線更小且更輕，并且與這種多路復(fù)用能力一起，可以制造廣泛的FBG傳感器裝置，這些裝置由于電纜質(zhì)量和體積而在某些應(yīng)用中迄今為止是不可能的。
碳纖維試樣的疲勞耐久性
試驗(yàn)表明，嵌入式纖維傳感器在100萬(wàn)次循環(huán)后沒(méi)有出現(xiàn)疲勞或脫落的跡象。使用玻璃纖維材料的類似測(cè)試將證明風(fēng)力渦輪機(jī)葉片內(nèi)的嵌入式傳感器將在葉片本身的25年使用壽命中存活。對(duì)于表面安裝應(yīng)用，光纖傳感器不易剝離，并且比大多數(shù)電子儀表技術(shù)對(duì)水分和化學(xué)品更具彈性。
安裝的簡(jiǎn)便性和成本
考慮安裝大量傳統(tǒng)的電氣應(yīng)變計(jì)。每個(gè)量規(guī)需要粘接到被測(cè)結(jié)構(gòu)上，然后需要粘接與每個(gè)量規(guī)相關(guān)的焊盤(pán)。然后需要在每個(gè)量規(guī)和其相關(guān)的焊盤(pán)之間原位制造焊接接頭。然后需要將電線原位焊接到所有焊盤(pán)上，然后布線并固定回儀器組。最后，在開(kāi)始測(cè)量之前，需要平衡與每個(gè)儀表相關(guān)聯(lián)的電橋。
相比之下，該結(jié)構(gòu)可由數(shù)百個(gè)FBG應(yīng)變傳感器組裝，只需將幾根光纖連接到結(jié)構(gòu)上，將它們連接到單個(gè)FBG詢問(wèn)器并按下單個(gè)按鈕即可獲得對(duì)所有未來(lái)讀數(shù)有效的應(yīng)變陣列參考。
考慮到安裝工程師是熟練的勞動(dòng)力，并且對(duì)某些結(jié)構(gòu)的訪問(wèn)是困難且昂貴的，通過(guò)光纖安裝可節(jié)省的成本和時(shí)間顯然是顯著的。
福州華光天銳長(zhǎng)期致力研發(fā)FBG光纖布拉格光柵傳感器，并開(kāi)發(fā)了一些新穎的解決方案，將它們應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)。有關(guān)光纖傳感器的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱我們的產(chǎn)品頁(yè)面。
