光纖傳感器在油氣和煤礦方面的應(yīng)用

1.油氣應(yīng)用光纖傳感器可以克服惡劣的井下環(huán)境取代傳統(tǒng)的電子傳感器，實(shí)現(xiàn)油井的持氣率、含水率、壓力、溫度、多相流和聲波的測(cè)量。目前在石油測(cè)井系統(tǒng)中主要應(yīng)用的是非本征光纖F-P腔傳感器。國(guó)內(nèi)陸上油田以新疆克拉瑪依和遼河油田已經(jīng)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)，包括山東激光所在內(nèi)，很多機(jī)構(gòu)都在和石油公司開(kāi)展光纖傳感方面的合作研究。

2.煤礦應(yīng)用我國(guó)煤礦在中國(guó)能源格局中占主導(dǎo)地位，大約為94%，我國(guó)的煤礦事故是世界上主要采煤國(guó)家煤礦死亡總?cè)藬?shù)的4倍以上。煤礦地下作業(yè)，水、火、瓦斯、煤塵、頂板等災(zāi)害俱全，基于光纖傳感技術(shù)的瓦斯安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以在10公里內(nèi)對(duì)瓦斯、礦壓、水壓、溫度、聲發(fā)射、地震波等進(jìn)行監(jiān)測(cè) 光纖傳感器的無(wú)電磁干擾特性使其在電磁敏感環(huán)境中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。廣州光纖傳感器接線圖

光纖傳感技術(shù)及其應(yīng)用探究

光纖傳感技術(shù)經(jīng)過(guò)五十多年的學(xué)術(shù)研究與技術(shù)發(fā)展,近幾年來(lái)出現(xiàn)了加速發(fā)展的趨勢(shì)。這是因?yàn)橐环矫?光纖傳感技術(shù)憑借其抗干擾能力強(qiáng)、體型小、敏感度高、傳送距離遠(yuǎn)、本質(zhì)安全等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用并得到了良好的文饋;另一方面,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，為光纖傳感技術(shù)的推廣應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。光纖傳感器也日益滲透到我們的日常生活中，讓越來(lái)越多的人了解到光纖傳感器。 揭陽(yáng)干涉型光纖傳感器接線光纖傳感器的不受電磁干擾的特性使其在電力系統(tǒng)中能夠準(zhǔn)確測(cè)量電流、電壓等參數(shù)，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用較廣的光纖傳感器有4種，分別是光纖光柵傳感器和光纖電流傳感器。

1.光纖光柵傳感器產(chǎn)品包括應(yīng)變傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，其中光纖bragg光柵傳感器是這幾年的研究熱點(diǎn)，它們大部分屬于光強(qiáng)型和干涉型，并且各有利弊。

2.光纖電流傳感器主要應(yīng)用于電力領(lǐng)域，它能很好地避免一些由于電力過(guò)強(qiáng)而引發(fā)的事故。

光纖傳感器目前可以直接或間接測(cè)量近百種物理量以及化學(xué)和生物量，被廣泛應(yīng)用于電力、石油、建筑、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用較廣的光纖傳感器有2種，分別是光纖陀螺和光纖水聽(tīng)器。

1.光纖陀螺有干涉型、諧振型和布里淵型三種類型，干涉型光纖陀螺是技術(shù)上很成熟的一代商品化階段，諧振光纖陀螺是處于實(shí)驗(yàn)室研究階段的第二代，布里淵型光纖陀螺是在理論研究階段的第三代光纖陀螺傳感器。

2.光纖水聽(tīng)器是在光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的一種水下聲音信號(hào)傳感器，這種傳感器通過(guò)高度靈敏的光纖相干檢測(cè)，把水中的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再通過(guò)光纖傳到信號(hào)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)，這種傳感器按原理可以分為干涉型、強(qiáng)度型光柵型等類型。 光纖傳感器可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸和高精度測(cè)量。

光纖傳感器還有另外一個(gè)概念，光纖傳感器分為強(qiáng)度調(diào)制與頻率調(diào)制分類。強(qiáng)度調(diào)制傳感器是成本較低的，用在一些工程領(lǐng)域較多（比如，側(cè)液面，位移，間隙，壓力等甚至與生物化學(xué)指標(biāo)結(jié)合在一起的。）頻率調(diào)制像光柵多用在高價(jià)值的目標(biāo)對(duì)象上，比如戰(zhàn)斗機(jī)，航天器，大型客機(jī)，油井等等。國(guó)際上有一些不錯(cuò)的品質(zhì)高的光柵傳感器公司，比如Luna，不過(guò)光纖本身加上數(shù)采價(jià)格不菲。做研究的采購(gòu)多。目前，單光柵的比較便宜，多光柵的價(jià)格比較貴。光纖傳感器的小尺寸和柔性使其能夠適應(yīng)復(fù)雜的安裝環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)對(duì)難以觸及的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)。揭陽(yáng)干涉型光纖傳感器接線

光纖傳感器的應(yīng)用范圍廣，可用于溫度、壓力、濕度等多種參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制。廣州光纖傳感器接線圖

一般來(lái)說(shuō)，光纖傳感器的位移測(cè)量輸出信號(hào)通常為電壓信號(hào)或電流信號(hào)，具體的變化方向與位移方向的關(guān)系需要根據(jù)具體的傳感器類型和測(cè)量方式來(lái)確定。在某些光纖傳感器中，位移方向與電壓變化方向成正比，即當(dāng)被測(cè)物體發(fā)生位移時(shí)，輸出電壓也同時(shí)隨之變化，并且變化的方向與位移方向相同。在另一些光纖傳感器中，位移方向與電壓變化方向成反比，即當(dāng)被測(cè)物體發(fā)生位移時(shí)，輸出電壓的變化方向與位移方向相反。需要根據(jù)具體的傳感器型號(hào)和應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)確定光纖傳感器的位移方向與電壓變化的關(guān)系。廣州光纖傳感器接線圖