光纤传感器测量温度实验步骤?

admin 泰里仪器网 2024-11-22 01:16 0 阅读

一、光纤传感器测量温度实验步骤?

光纤传感器测量温度主要实验步骤

1、系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。发光二极管发射调制的激励光,经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端,由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。

 2、 光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光,荧光信号由光纤导出,并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。

  3、光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理,计算荧光寿命并由此得到所测温度值。而在高温区(400℃以上),辐射信号足够强, 辐射测温系统工作,发光二极管关闭。

  4、辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出,由探测器转换成电信号,系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。

二、光纤传感器测量温度主要实验步骤?

光纤传感器测量温度的主要实验步骤可以分为以下几个方面:1. 准备工作:确定所使用的光纤传感器的类型和规格,确保传感器和测试设备的正常工作状态。

2. 环境准备:将待测温度的测试区域合理清洁,并确保温度环境稳定。

3. 传感器安装:根据实际需要,将光纤传感器固定在待测区域,确保接触良好,并注意保护传感器的尽量避免机械伤害。

4. 光源连接:将光纤传感器与光源连接,通常采用光纤连接器,确保光源的光能正常传输到传感器。

5. 数据采集:通过连接到计算机或其他数据采集设备,将传感器的信号转化为可读的温度数据。

6. 校准和测试:对系统进行校准,控制变量,测量不同温度下的传感器响应值,建立传感器响应与温度之间的关系。

7. 分析和记录:分析和记录实验结果,根据所得数据进行曲线绘制等数据处理操作。

使用以上,答案为:光纤传感器测量温度的主要实验步骤包括准备工作、环境准备、传感器安装、光源连接、数据采集、校准和测试、以及分析和记录。

这些步骤涵盖了从前期准备到后期数据处理的全过程,保证了温度测量的准确性和可靠性。

三、光纤位移传感器的动态测量原理?

光纤位移传感器的工作原理是:当光纤探头端都紧贴技测件时,发射光纤中的光不能反射到接收光纤中去,出而就不能产生光电流信号;当被测表面逐渐远窝光纤探头时,发射光纤照亮被测表面的面积月越来越大,使相应的发射光锥和接收光维重台面积B1越来越大,于是接收光纤端面上按照亮的B2区也越来越大,从而有一个与探头位移成线性增长的输出信号;当整个接收光纤端面被全部照亮时,输出信号就达到了位移—输出信号曲线上的“光峰点”光峰点以前的这段曲线叫前坡区;当被测表面继续远离探头时,由于被反射光照亮的B2面积大于C,即有部分反射光没有反射进接收光纤,而且出于接收光纤更加远离被测表面,使接收到的光强减小,因而光敏检测器的输出信号逐渐减弱,于是进入曲线的后坡区。在后坡区,信号强弱与探头和被测表面之间的距离平方成反比。在位移—输出曲线的前坡区中,输出信号的强度增加得非常快,所以这一区域可以剧来进行微米级的位移测量;后坡区域可用于距离较远而灵敏度、线性度和精度要求不高的测量;而在所谓的光峰区域,输出信号对于光强度变化的灵敏度要比对于位移交化的灵敏度大得多,所以这个区域可用于对表面状态进行光学测量。

  照明和接收光纤的排列方式主要有以下几种:随机分布,同辐外传光分布、同轴内传光分布和对半分布。

  光纤压力传感器的工作原理类似于光纤位移传感器。光源发出的光出发剔光纤传输并投射到膜片的内表面上,然后反射,再由接收光纤接收并传回光敏元件,使股最的位置发生变化,从而输出的信号随之发生变化。与光纤位移传感器本向之处世,腆丹位置的微小变化是膜片在压力的作用下所产生的挠曲而引起的,而且光通量是膜斤的形状以及探头到膜片的平均距离的函数。

四、哪些传感器能用于振动的测量?

ZLDS10X系列品牌激光位移传感器非常适用于电机震动检测,因为ZLDS10X系列品牌激光位移传感器具有数字化集成一体化结构,0.01%高分辨率,0.1%高线性度,9.4KHz高响应、IP67高防护等级和可同步等高性能。工作温度范围宽,特别适用于工业环境高精度应用。

五、光纤位移传感器适用于什么场合?

应用于土木工程领域

随着光纤传感器技术的发展,在土木工程领域光纤传感器得到了广泛的应用,用来测量混凝土结构变形及内部应力,检测大型结构、桥梁健康状况等,其中最主要的都是将光纤传感器作为一种新型的应变传感器使用。

光纤传感器可以黏贴在结构物表面用于测量,同时也可以通过预埋实现结构物内部物理量的测量。利用预先埋入的光纤传感器,可以对混凝土结构内部损伤过程中内部应变的测量,再根据荷载-应变关系曲线斜率,可确定结构内部损伤的形成和扩展方式。通过混凝土实验表明,光纤测试的载荷-应变曲线比应变片测试的线性度高。

应用于检测技术

光纤传感器在航天(飞机及航天器各部位压力测量、温度测量、陀螺等)、航海(声纳等)、石油开采(液面高度、流量测量、二相流中空隙度的测量)、电力传输(高压输电网的电流测量、电压测量)、核工业(放射剂量测量、原子能发电站泄露剂量监测)、医疗(血液流速测量、血压及心音测量)、科学研究(地球自转)等众多领域都得到了广泛应用。

应用于石油工程

在石油测井技术中,可以利用光纤传感器实现井下石油流量、温度、压力和含水率等物理量的测量。较成熟的应用是采用非本征光纤F—P腔传感器测量井下的压力和温度。非本征光纤F-P腔传感器利用光的多光束干涉原理,当被测的温度或者压力发生变化时干涉条纹改变,光纤F—P腔的腔长也随之发生变化,通过计算腔长的变化实现温度和压力的测量。

应用于温度测量

光纤传感技术是伴随光通信的迅速发展而形成的新技术。在光通信系统中,光纤是光波信号长距离传输的媒质。当光波在光纤中传输时,表征光波的相位、频率、振幅、偏振态等特征参量,会因温度、压力、磁场、电场等外界因素的作用而发生变化,故可以将光纤用作传感器元件,探测导致光波信号变化的各种物理量的大小,这就是光纤传感器。利用外界因素引起光纤相位变化来探测物理量的装置,称为相位调制传感型光纤传感器,其他还有振幅调制传感型、偏振态调制型、传光型等各种光纤传感器。

应用于测量金属丝杨氏模量

采用传感器测量仪代替光杠杆镜尺组组成新的杨氏模量测量系统,不仅操作简短,而且提高了测量结果的精确度和准确度。金属丝传统的拉伸法的基本原理是将金属丝受到砍码的作用力后的微小伸长形变量通过镜尺组的光路转换而将之放大若干倍数,从而得到微小伸长,再通过计算得到杨氏模量值。

而自从有的传感器,我们把光纤传感器测量新方法和上述方法对比,光纤传感器的测量在灵敏度、精确度及准确度上都有提高。红外光测距系统测量的基本原理为采用红外光光纤传感器直接测量微小位移,红外光光纤传感器对于3mm以内的微小距离测量的线性度是非常高的。系统由传感器测量仪与反射式光纤位移传感器组成.

反射式光纤位移传感器的工作原理是采用两束多模光纤,一端合并组成光纤探头,另一端分为两束,分别作为接收光纤和光源光纤。当光发射器发生的红外光,经光源光纤照射至反射体,被反射的光经接收光纤,传至光电转换元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强与反射体距光纤探头的距离之间存在一定的函数关系,所以可通过对光强的检测得到位移量。在杨氏模量仪的金属丝处的圆柱体上利用磁铁固定镀镍反射金属片,使其能随钢丝伸长而移动。在支架台上固定红外传感器,而后在传感器测量仪上通过改变位移将实验得到的电势差值,通过多次测试,既转动传感器测量仪自带的螟旋测微仪,也即改变探头与金属片的距离和位置,当出现实验记录的钢丝仲长所对应的电势差值时,记录此时的螺旋测微仪读数。测试表明采用红外光测距此方法操作简单。只需将探头和反射片安装好后就可以直接开始在托盘上加法码实际测量了,侧量的结果是明显优于传统测试。

六、为什么电压传感器只能应用于动态测量而不能用于静态测量?

因为压电式传感器只有在动态时才有信号输出,静态时不管受压与否,压力有多大,都没有信号输出,所以不能用于静态测量。

动态测量时被测量在测量过程中是随时间不断变化的,对这种被测量进行测量的测量方法。一般需首先在某一起始点上,静止地观测数分钟,以便进行初始化工作。之后,运动的接收机按预定的采样时间间隔自动地进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时地确定采样点的空间位置。目前,其定位的精度可达厘米级。

另外,根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触式测量与非接触式测量;根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量与被动式测量等。

七、光纤微弯传感器可以做哪些测量?

光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。

在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力

八、光纤传感器能测量钢水温度吗?

光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质。以其独有的特质而得以广泛应用。主要功能有强电磁场下的温度测量、高压电器的温度测量、易燃易爆物的生产过程与设备的温度测量、高温介质的温度测量、桥梁安全检测以及钢液浇注检测。

  其基本特点有:1、不受电磁干扰,耐腐蚀;2、无源实时监测、电绝缘、防爆性好;3、体积小,重量轻,可绕曲;4、灵敏度高,使用寿命长;5、传输距离远,维护方便。

  光纤测温传感器的分类:

  1、相位调制型光纤温度传感器,如马赫-泽 德尔 mz干涉仪,fp法布里珀罗干涉仪,光纤光栅温度传感器另外还有幅度调制型,如微弯损耗调制偏振调制型等:双元液晶测温

  2、热辐射光纤温度传感器,利用光纤内产生的热辐射来传感温度,它是以光纤纤芯中的热点本身所产生的黑体辐射现象为基础的。如 蓝宝石 光纤温度传感器

  3、传光型光纤温度传感器,利用光纤作为传输测量信号的传感器。敏感元件不是光纤。如半导体光吸收传感器,荧光光纤温度传感器,热色效应光纤温度传感器

  光纤非线性测温:拉曼效应 ROTDR 布里渊效应BOTDR

  光纤传感测温采用的是最新工艺生产技术,长期稳定性好,使用寿命长;光纤光栅信号处理器采用国际最先进地数字化解调技术,具有大容量实时在线信号采集处理和自检功能;监控计算机用户组态画面,可生动地显示传感器运行状况;系统可以综合各种安全监控参数,进行分析,有利于及时发现事故苗头,及时安全控制,实现生产和安全的双重监控功能。

  从传感器到控制室感温测量及信号传输全部采用光信号,实现无电检测,本质安全防爆;管理模块可实时显示各传感器的位置、温度信息,用户可通过此界面直观地了解设备的安全情况。报警时发生报警的传感器位置转为红色并闪烁。如系统配置声光 报警器 ,则声光报警器同时动作;光纤光栅感温火灾探测信号处理器可根据大家的要求,设置预警和报警两种温度监测。并输出控制触点信号,作为报警和火灾情况,可与消防系统联动,及时进行检修;监控计算机上的组态软件,在线显示 开关 柜温度变化并进行声光报警。

九、光纤怎样测量?

一根光纤熔接效果如何、光纤中间是否有断开的地方、光纤实际使用对光的衰耗是否能够达标,需要用仪表进行测试。 一般常用测试设备连接光纤,通过对光纤打光(发射一定波长的光信号)进行测试。“光纤打光”是在光纤维护测试是说的俗语,其实就是把光纤接到红光笔或光源上,来判断光纤通断和光纤衰耗情况。根据使用设备不同,有如下几种方法:

1、用红光笔“打光”。红光笔发射的是可见光,用来判断短距离光纤中间是否有断开的地方。

2、用激光光源“打光”。光纤另一头接光功率计测试,根据光源发光强度和光功率计接收到的光源强度,来测试折断光纤衰耗情况。

3、用OTDR设备“打光”,这种方法一般用于比较长距离的光纤测试。光纤一端接设备,设备发射光信号,通过设备检测光信号在光纤里面不同衰耗点和断点处反射回来的光信号,计算出该点距离测试点的实际长度。从而,可以快速判断出光纤断点或熔接不好的位置。

十、光纤陀螺是属于光纤传感器一类吗,用于光纤通信行业的?

光纤陀螺属于光纤传感领域而非光纤通信领域,基本原理是利用Sagnac效应测量物体的转动角速度,而一旦获知了物体在空间坐标系中三个正交方向上的角速度,就能通过对时间的积分运算来解析出物体的运动轨迹,因而可用于惯性导航。光纤陀螺是属于光纤传感器一类,而且是比较成熟的光纤传感器,主要应用于航空航天军事领域,应用较多的产品是光纤捷联惯性导航系统。

The End
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