光纤传感器在行业中有哪些应用介绍

随着智能化潮流，越来越多地使用传感技术。人们只有利用传感器得到的数据才能完成精准控制和系统控制。传统的传感器在很多场合不实用，新型的光纤传感器不仅体积小、精度高、安装灵活，而且特别适合那些恶劣的环境，诸如高辐射、高腐蚀、高污染、高温度、高压力等，光纤传感器都能有效地发挥作用。它现在已经可以用于测量70多种物理量，在众多领域都得到了广泛的应用。

笼统地讲，光纤传感器的基本结构由三部分组成：一是‘光源’用光纤传输到被检测区;二是‘光调制’，被检测区的环境使得入射光的参数发生了改变，或者说，入射光在被检测区变为调制光，调制光是含有被测量信息的光信号;三是对调制光进行‘解调’，也就是分析并检测出‘在调制光中所携带的’、‘所需要测量的’的那些物理量。光纤主要由纤芯和包层及保护层组成;纤芯是直径大约0.1 mm左右的细玻璃丝，主要成份为二氧化硅，折射较高，光可以被封闭在纤芯中沿轴向传播;包层的折射率较低;光信号在纤芯内以不断折射的形式沿着轴向传播，损耗小，信号传播的距离远。光纤的折射率影响着光的传播状态。

与传统的传感器不同，光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能，使光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点，并可以构成传感网络。

光纤传感器在周界安防领域的应用

在众多周界安防监控技术中，光纤传感技术脱颖而出， 几乎可以实现传统传感器所有的功能， 可以对位移、震动、压力、温度、速度、流量等各种物理量进行检测，具有灵敏度高、无电磁辐射、动态范围大、适应范围广等优点，是安防技术发展的主流方向。

在光纤传感安防应用领域， 研制出了各种类型和各种功能的光纤探测器，成功地运用于各国政府、军队、银行、机场、港口、石油公司、核电站等，涉及的领域包括：周界、管线、通信、市政、监狱安全监控等。

周界安全监控系统

军事基地、核电站、边境线等重要设施通常都地处环境恶劣的地域，气候条件复杂，同时这些设施的周界安全等级比较高，而这些地方的基础设施也比较差，甚至没有野外供电的条件，这对周界安防系统提出了更高的要求。光纤周界安全监控系统有一款室外无源监控系统，可以将监控主机架设在监控室，通过引导光缆将传感光缆受到的震动信息传递到监控中心，所有室外设备均为无源器件，无需野外供电，可以提供有效的周界安全监控。

管道安全监控系统

管道安全监控是一项艰巨而复杂的任务，管线因施工不当被破坏，造成重大污染和经济损失。常规的检测方法是派人员沿管线巡查，也有采用一些传统的监测手段，但实践证明效果有限。光纤管道安全监控系统可以有效地解决上述问题，将传感光缆沿管线埋设，通过光纤感受管线周围的震动，并将此信息传输给监控主机进行分析、判断，排除一般性干扰，最终产生报警，告知值班人员管线出现事故的区域。该系统特别适用于化工厂和大型油库中的石油管线安全监控，以及大型社区市政设施中的天然气管线、电力管线和饮水管线等的安全监控。

光纤传感器在石油行业中的应用

在油田的开发过程中，人们需要知道在产液或注水过程中有关井内流体的持性与状态的详细资料，这就要用到石油测井，其可靠性和准确性是至关重要的。光纤传感器可以克服在井下恶劣的环境诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰下工作。可以高精度地测量井筒和井场环境参数，同时，光纤传感器具有分布式测量能力，可以测量被测量的空间分布，给出剖面信息。而且，光纤传感器横截面积小，外形短，在井筒中占据空间极小。