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光纤光栅传感产品宣传资料 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 光纤光栅传感产品宣传资料 1.光纤光栅传感技术原理 光纤布喇格光栅(FBG)的原理是由于光纤芯区折射率周期变化造成光纤波导条件的改变，导致一定波长的光波发生相应的模式耦合，使得其透射光谱和反射光谱对该波长出现奇异性。 基于光纤光栅传感器的传感过程是通过外界参量对布喇格中心波长的调制来获取传感信息，这是一种波长调制型光纤传感器。布喇格光栅传感器的传感原理是：根据光纤耦合模理论，宽带光入射光纤，将产生模式耦合，当满足布喇格条件时，光栅将起到一个反射镜的作用，反射回一个窄带光波〔其余的光波从光栅的另一端透射出去〕如图1所示，该窄带光波的中心波长即为光栅布喇格波长，即： 当光栅受到外界温度、应变等作用时，Λ和都受外界环境影响而发生变化和,导致符合Bragg条件的反射波长发生位移。对上式微分可得： 上式即为光栅传感检测的机理，通过检测满足Bragg条件的反射波中心波长发生位移来检测作用在光纤上的温度、应变等外界被测信号。 λ λB λB 图1 FBG反射特性示意图 I λ 透射光谱 I λ 反射光谱 I λ 入射光谱 FBG 透射光 反射光 宽带入射光 2．光纤光栅传感监测系统的特点 光纤光栅传感监测系统由光纤光栅传感器、传输光纤和光纤光栅解调仪三大局部组成，其主要特点如下： 〔1〕测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响，具有很好的长期使用稳定性和抗干扰能力； 〔2〕能方便的使用波分复用技术在一根光纤中串接多个光纤光栅进展准分布式测量； 〔3〕传感器本身不带电，本质防爆，适合于易燃、易爆等危险物品检测；对电绝缘，适合于高电压场合检测； 〔4〕传感器构造简单、体积小、质量轻、适合埋入大型构造中，可测量构造内部的应力、应变及构造损伤等稳定性、重复性好； 〔5〕具有非传导性，对被测介质影响小，又具有抗腐蚀、抗电磁干扰及抗雷击的特点，适合在恶劣环境中工作； 〔6〕传感器与光纤之间存在着天然的兼容性，易于光纤连接、低损耗、光谱特性好、可靠性高； 〔7〕可以在一根光纤中写入多个光栅，构成传感器阵列。与波分复用系统相结合，实现准分布式传感； 〔8〕高灵敏度、高分辨力； 〔9〕传感信号可远距离传输，便于实现实时、在线测量。 3.光纤光栅传感产品简介 〔1〕NFW系列光纤光栅温度传感器 产品描述： 光纤光栅温度传感器可以埋入被测物体的内部或者将其粘贴于被测物外表进展温度监测。光纤光栅温度传感器通过其内部敏感元件—光纤光栅所反射的光信号中心波长的移动量来监测温度值，测量不受光源波动及传输线路弯曲损耗的影响。同时传感信号可通过光纤进展远程传输，监测现场无需任何电气设备。 在电力领域平安监测中，采用耐高压材料封装光纤光栅传感器，平安可靠。 技术指标： 工程名称 性能指标 量程(℃) -30℃～80/-30℃～120 测量精度(℃) ±0.5 分辨率(℃) 0.1 波长范围(nm) 1525~1565 安装方式 外表安装或埋入 引线 铠装光缆/耐高电压光缆 连接方式 FC/APC或熔接 耐水压(MPa) 0.5 备注 其他量程、耐水压等规格要求可定制 应用领域： 水利水电工程平安监测 石油储罐感温火灾监测 电力电缆、开关柜温度监测 桥梁工程平安监测 交通隧道感温火灾探测 航天、军工、矿业等 〔2〕NFS系列光纤光栅应变传感器 产品描述： 光纤光栅应变传感器可以用于测量混凝土、钢构造等的外表或者内部应变。同时传感信号可通过光纤进展远程传输，监测现场无需任何电气设备。 技术指标： 工程名称 性能指标 量程(με) ±1500〔更大量程可定制〕 测量精度 ±0.5％FS 分辨率(με) 1 标距(mm) 100、150、250 波长范围(nm) 1525~1565 安装方式 外表安装或埋入 引线 铠装光缆 连接方式 FC/APC或熔接 耐水压(MPa) 0.5 备注 其他量程、耐水压等规格要求可定制 应用领域： 水利水电工程平安监测 桥梁、隧道应变监测 大型构造、建筑应变监测 航天、军工、矿业等 〔3〕NFR系列光纤光栅钢筋计〔锚杆应力计〕 产品描述： 光纤光栅钢筋计可以用于监测混凝土建筑物中钢筋应力或者支护工程中的锚杆应力。同时传感信号可通过光纤进展远程传输，监测现场无需任何电气设备。 技术指标： 工程名称 性能指标 量程〔MPa〕 拉升：0~200/300/400 压缩：0~100 测量精度 ±0.5％FS 配筋直径〔mm〕 16、18、20、22、25、28、32、36、40 波长范围(nm) 1525~1565 安装方式