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光纤光栅温度传感器的组成结构及工作原理介绍

来源:华强商城 发布时间:2020-06-17

摘要: 光纤光栅温度传感器利用无金属化封装工艺,具有热传导特性和高强度特性,具有结构紧凑、体积小、布设方便、抗电磁干扰、精度高、耐久性好、既可表面粘贴也可在设备内部布设等优点。为电力行业温度监测提供了一种全新的有效解决途径,适于消防、电力等对电力火花敏感的场合,克服传统电量传感器的不足。目前常用的封装方式有基片式、管式和聚合物封装方式等。

光纤光栅温度传感器利用无金属化封装工艺,具有热传导特性和高强度特性,具有结构紧凑、体积小、布设方便、抗电磁干扰、精度高、耐久性好、既可表面粘贴也可在设备内部布设等优点。为电力行业温度监测提供了一种全新的有效解决途径,适于消防、电力等对电力火花敏感的场合,克服传统电量传感器的不足。目前常用的封装方式有基片式、管式和聚合物封装方式等。  


光纤光栅温度传感器


光纤光栅温度传感器的组成结构介绍


光纤光栅温度传感器,包括封装管和位于封装管内的光纤光栅,其中光纤光栅包括第一光纤光栅和通过连接片与第一光纤光栅相连的第二光纤光栅,封装管被支撑隔板分为两个腔室,第一光纤光栅和第二光纤光栅分别位于两个腔室内,支撑隔板上设置有通孔,封装管的两端设置有封装部件,第一光纤光栅和第二光纤光栅通过连接管与封装部件连通,封装管外设置有一层保护管,保护管为金属。



光纤光栅温度传感器的工作原理介绍


光纤光栅温度传感器的工作原理是:作用于光纤光栅的被测温度发生变化时,会引起n和A的相应改变,从而导致λB的漂移;反过来,通过检测λB的漂移。也可得知被测温度的信息。光纤光栅传感器的研究主要集中在温度和应力的准分布式测量上。


基于光纤光栅技术的温度传感器,采用波长编码技术,消除了光源功率波动及系统损耗的影响,适用于长期监测;而且多个光纤光栅组成的温度传感系统,采用一根光缆,可实现准分布式测量。


温度也是直接影响光纤光栅波长变化的因素,人们常常直接将裸光纤光栅作为温度传感器直接应用。


同光纤光栅应变传感器一样,光纤光栅温度传感器也需要进行封装,封装技术的主要作用是保护和增敏,人们希望光纤光栅能够具有较强的机械强度和较长的寿命,与此同时,还希望能在光纤传感中通过适当的封装技术提高光纤光栅对温度的响应灵敏度。


普通的光纤光栅其温度灵敏度只有0.010 nm/℃左右,这样对于工作波长在1550nm的光纤光栅来说,测量100℃的温度范围波长变化仅为lnm。


应用分辨率为lpm的解码仪进行解调可获得很高的温度分辨率,而如果因为设备的限制,采用分辨率为0. 06nm的光谱分析仪进行测量,其分辨率仅为6度,远远不能满足实际测量的需要。


光纤温度传感与传统的传感器相比有很多优点,如灵敏度高,体积小,耐腐蚀,抗电磁辐射,光路可弯曲,便于遥测等。其温度检测精度高且可靠性高使用寿命长。


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