光纖光柵傳感器的優(yōu)勢有哪些

光纖布拉格光柵（FBG）的傳感器和傳感器與傳統(tǒng)的電傳感器技術(shù)相比具有許多顯著優(yōu)勢：

容忍惡劣環(huán)境
光纖光柵FBG傳感器和傳感器完全被動，不使用電子元件。因此，它們能夠在從低溫到幾百攝氏度的極端工作溫度下運行，并且在電子傳感器和儀表無法操作的最極端環(huán)境中提供長期生存能力。

電氣抗擾
光纖光柵FBG傳感器的無源特性的另一個好處是它們完全不受靜電，電磁或射頻源的干擾，允許它們安裝在具有嚴重電噪聲的位置，例如發(fā)電和傳輸設(shè)備。此外，它們是零功率，100%本質(zhì)安全，可用于最危險的爆炸性環(huán)境。

遙感
光纖是一種非常有效的信號載體。因此，電詢問單元可以位于遠離感測位置幾十Kms的位置，而傳統(tǒng)的電應(yīng)變儀系統(tǒng)需要定期放大以避免信噪比降低。為了監(jiān)測長井，遠程結(jié)構(gòu)，如井眼，立管，管道或隧道，這是一項獨特而寶貴的優(yōu)勢。光學(xué)傳感器不受下引線效應(yīng)的影響，并且由于FBG傳感系統(tǒng)中的被測量波長不受信號衰減的影響，因此遠距離傳感器的值在沿長光纖傳輸時不可能被破壞。

長期穩(wěn)定性
FBG傳感器為遠程監(jiān)控提供的另一個重要優(yōu)勢是它們隨時間的穩(wěn)定性。作為無源傳感器，F(xiàn)BG零漂移，可以使用多年而無需重新校準。實際上，將傳感器連接到結(jié)構(gòu)并使用儀器返回每隔幾年詢問傳感器以獲得自上次讀數(shù)以來任何結(jié)構(gòu)運動的真實圖像是切合實際的。這進一步增加了該技術(shù)的經(jīng)濟優(yōu)勢，因為一個單一的詢問單元可以服務(wù)于多個結(jié)構(gòu)。

微型尺寸
記錄FBG的光纖很小，直徑只有0.15毫米左右。這意味著許多傳感器可以應(yīng)用于幾乎沒有入侵的結(jié)構(gòu)。獨特的是，光纖傳感器陣列可以嵌入復(fù)合材料內(nèi)部，以監(jiān)控內(nèi)部應(yīng)變，溫度和損壞，而不會影響復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能。

多路復(fù)用
可以將數(shù)十個FBG寫入一根光纖，并且可以通過一個多通道儀器同時查詢幾百個FBG。與每個傳感器都有專用通道的技術(shù)相比，這提供了一種非常低成本的機制，用于密集檢測甚至非常大的結(jié)構(gòu)。此外，光纖比電線更小且更輕，并且與這種多路復(fù)用能力一起，可以制造廣泛的FBG傳感器裝置，這些裝置由于電纜質(zhì)量和體積而在某些應(yīng)用中迄今為止是不可能的。

碳纖維試樣的疲勞耐久性
試驗表明，嵌入式纖維傳感器在100萬次循環(huán)后沒有出現(xiàn)疲勞或脫落的跡象。使用玻璃纖維材料的類似測試將證明風(fēng)力渦輪機葉片內(nèi)的嵌入式傳感器將在葉片本身的25年使用壽命中存活。對于表面安裝應(yīng)用，光纖傳感器不易剝離，并且比大多數(shù)電子儀表技術(shù)對水分和化學(xué)品更具彈性。

安裝的簡便性和成本
考慮安裝大量傳統(tǒng)的電氣應(yīng)變計。每個量規(guī)需要粘接到被測結(jié)構(gòu)上，然后需要粘接與每個量規(guī)相關(guān)的焊盤。然后需要在每個量規(guī)和其相關(guān)的焊盤之間原位制造焊接接頭。然后需要將電線原位焊接到所有焊盤上，然后布線并固定回儀器組。最后，在開始測量之前，需要平衡與每個儀表相關(guān)聯(lián)的電橋。

相比之下，該結(jié)構(gòu)可由數(shù)百個FBG應(yīng)變傳感器組裝，只需將幾根光纖連接到結(jié)構(gòu)上，將它們連接到單個FBG詢問器并按下單個按鈕即可獲得對所有未來讀數(shù)有效的應(yīng)變陣列參考。

考慮到安裝工程師是熟練的勞動力，并且對某些結(jié)構(gòu)的訪問是困難且昂貴的，通過光纖安裝可節(jié)省的成本和時間顯然是顯著的。

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