光纖測振動(dòng)工作原理
光纖除了主要應(yīng)用于通訊信號(hào)傳輸外,還用于各種物理特性的傳感檢測,,包括:加速度,,壓力,溫度等,。由于光纖本身不需要供電,,且不受電磁干擾的影響,在大型周界應(yīng)用中,,振動(dòng)光纖獲得越來越廣泛的應(yīng)用,,單套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)幾十米到幾十公里的探測,相對(duì)于傳統(tǒng)的帶電探測系統(tǒng)(振動(dòng)電纜,,泄露電纜等),,具有明顯的優(yōu)勢。
光纖測振動(dòng)工作原理是通過外界應(yīng)變(振動(dòng)或者擠壓)而產(chǎn)生光的干涉,,并對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行檢測,,實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的檢測。而光干涉的獲得方式主要有兩類:利用兩條獨(dú)立光纖傳輸同源單色光,,并最終耦合實(shí)現(xiàn)光的干涉,,常見的有馬赫-澤德干涉等;另一種是多模光纖內(nèi)的模間干涉,。
光纖振動(dòng)傳感器因其具有不受電磁干擾,、現(xiàn)場無需供電、長期可靠性和穩(wěn)定性好,,傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),,在高陡邊坡的防護(hù)及預(yù)警中得到了普遍的應(yīng)用。危巖落石報(bào)警監(jiān)測屬于高陡邊坡防護(hù)監(jiān)測的一個(gè)分支,,如果能預(yù)先監(jiān)測到危巖落石,,將極大程度上減輕危巖落石對(duì)鐵路、公路等造成的經(jīng)濟(jì)損失,。光纖振動(dòng)傳感技術(shù)是一種當(dāng)光纖傳感器受到外界干擾影響時(shí),,光纖中傳輸光的部分特性會(huì)改變,通過特殊的感測設(shè)備,將信號(hào)采集并分析,,就能夠檢測光的特性變化,,從而檢測物體的振動(dòng)情況。
光纖振動(dòng)傳感器的特點(diǎn)
光纖傳感器的特點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn),,不受電磁環(huán)境干擾,,已被廣泛應(yīng)用,其調(diào)制形式主要有強(qiáng)度調(diào)制型,、光纖光柵型和干涉型,,目前在光纖振動(dòng)傳感器方面已有較多專利技術(shù),這些光纖傳感器各有其優(yōu)點(diǎn),,有的靈敏度很高,,有的頻率響應(yīng)很好,有的技術(shù)含量很高,,能很好適應(yīng)常見振動(dòng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換,,隨著傳感技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于傳感器的技術(shù)需求也在日益提高,。已經(jīng)越來越需要滿足靈敏度高,、成本低、制備工藝簡單,、穩(wěn)定性好條件的光纖振動(dòng)傳感器,。在傳感檢測過程中,靈敏度和穩(wěn)定性是其主要的技術(shù)影響因素,,而制備工藝和成本則是工業(yè)化生產(chǎn)過程中重要影響因素,。同時(shí)兼具這些優(yōu)點(diǎn)的振動(dòng)傳感器正在得到越來越多關(guān)注和青睞。
振動(dòng)光纖傳感器結(jié)構(gòu)簡單,、靈敏度高,、輸出幅度大、抗干擾強(qiáng),、傳輸距離遠(yuǎn),、低頻響應(yīng)好,下限頻率低,、振膜動(dòng)態(tài)范圍大,、阻尼效果好,能夠很好適應(yīng)某些特殊場合如高空煙囪搖晃,、橋梁低頻振動(dòng),、山體滑坡前兆監(jiān)測、地震前兆次聲波等復(fù)雜環(huán)境條件下的長時(shí)間長壽命的低頻振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測,。
光纖振動(dòng)傳感器探測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1. 環(huán)境惡劣不受到影響
長期安裝在惡劣的戶外環(huán)境,,且無人值守,,傳感器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,,疲勞壽命高 ,;
2.抗干擾能力強(qiáng)
振動(dòng)信號(hào)除落石引起的信號(hào)外,還有大量復(fù)雜的干擾信號(hào),,辨識(shí)度強(qiáng) ,;
3. 光纖傳感器響應(yīng)速度快
鐵路沿線監(jiān)測范圍廣,為節(jié)約成本,,增加傳感器的監(jiān)測范圍,,需傳感器靈敏度高。
4. 不受其他振動(dòng)影響
較高靈敏度的同時(shí),,有足夠的強(qiáng)度抵抗火車引起的大振動(dòng)的破壞,。
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