光纤光栅传感技术介绍

11公司介绍2 光纤光栅传感新技术及产品公司介绍上海派溯智能科技有限公司是一家以光纤传感器产品研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。

前身为海川股份上海启鹏工程材料有限公司的智能所。

公司掌握光纤激光传输技术、中心波长紧密控制技术、高速信号同步处理技术、光信号定位技术、大容量系统集成技术等核心光传感新技术。

产品主要包括各类光纤传感器、光纤传感解调设备、系统软件等。

光纤传感技术作为先进的安全神经感知系统，当今应用非常广泛，应用涉及：1、桥梁、隧道、管廊、水利水务、矿山及其他土木工程的安全监测；2、公路隧道、电力隧道、综合管廊、储油罐等场所的火灾报警；3、电力设备、动力设备的工作温度实时在线监测等。

公司为住建部行业标准《土木工程用光纤光栅温度传感器》、《土木工程用光纤光栅应变传感器》主编单位，《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》参编单位。

公司的光纤光栅火灾报警产品已获国家消防3C 认证，光纤光栅煤矿安全监测产品已获国家安标MA认证，同时获各项发明专利和实用新型专利50多项。

公司拥有一流的产品研发生产基地，基地占地面积20000平方米，设有配套齐全的精密生产设备和检测设备，产品生产层层质量检测把关，确保产品出厂后品质保障。

总公司于2008年通过SGS公司ISO9001质量管理体系认证，2009年获得上海市专利培育企业和上海市高新技术企业证书，2010年被评为上海市科技小巨人培育企业。

何满朝院士宋院士来公司考察指导工作卢耀如院士振骐院士主编光纤光栅行业技术标准光纤光栅传感新技术及其产品通过拉伸和压缩光纤光栅，或者改变温度，可以改变光纤光栅的周期和有效折射率，从而达到改变光纤光栅的反射波长的目的。

反射波长和应变、温度、压力、压强等物理量成线性关系。

光纤光栅结构原理光纤光栅传感系统主要由光纤光栅传感器、传输光纤和光纤光栅解调设备组成。

光纤光栅传感器主要用于获取温度、应变、压力、位移等物理量，光纤光栅解调设备用于对传感器信号的检测和数据处理，以获得测量结果，通过光纤能够实现长距离监测。

光纤光栅传感器光纤光栅温度传感器光纤光栅温度传感器是一款应用广泛的温度传感器，应用于各行各业。

在土木工程领域，可应用于火灾报警、设备温度监测，桥梁、大坝、隧道管片等各种工业和民用建筑钢结构以及混凝土结构内部和表面温度的监测。

光纤光栅埋入式应变传感器光纤光栅埋入式应变传感器可广泛应用于桥梁、大坝、隧道管片等各种工业和民用建筑钢结构以及混凝土内部结构的应变、应力的施工和长期健康监测。

光纤光栅表面安装式应变传感器光纤光栅表面安装式应变传感器可广泛应用于桥梁、大坝、隧道管片等各种工业和民用建筑钢结构以及混凝土结构的表面层应变、应力的施工和长期健康监测。

对于钢结构，采用配套支座与其牢固焊接；对于混凝土结构，采用配套支座螺杆与其上的安装孔进行胶接。

光纤光栅位移计主应用于长期测量结构梁体和高层建筑等结构物或其他混凝土/纲结构建筑物沉降、位移及滑移。

它具有可靠性高、抗干扰能力强等优点。

光纤光栅裂缝传感器主要应用于长期测量混凝土结构、土体、岩体等结构缝隙、伸缩缝等部位的开合度（变形），也可用于边坡、大坝等结构物的位移、沉陷和滑移。

光纤光栅钢筋应力传感器光纤光栅钢筋应力传感器适用于测量结构内部的钢筋应力，广泛应用于监测大坝、桥梁、厂房基础、桩基、隧洞衬砌等结构的钢筋应力。

传感器长期埋设于建筑物内。

光纤光栅沉降传感器（静力水准仪）光纤光栅沉降传感器采用静力水准仪的原理。

内置浮筒，当传感器安装位置处发生沉降时，液位变化带动浮筒沉降变化，从而引起光栅波长变化。

光纤光栅滲压传感器光纤光栅渗压计采用独有的压力弹性元件作为传感基底，专为精确测量完全饱和或者部分饱和土壤和岩石中的小孔水压而设计。

光纤光栅土压传感器光纤光栅式土压力计用于测量挡土墙、桥台、码头板桩墙、基坑护壁墙等填土、堤坝等软基的土体压力或边界土体侧压力。

光纤光栅加速度传感器光纤光栅加速度计主要用于大桥、大坝、大型结构等低频振动监测。

具有精度高、灵敏度高、抗干扰、寿命长等优点。

通过多只光纤光栅加速度计组合使用可实现对二维、三维加速度的测量。

光纤光栅FRP智能锚杆采用独特的生产工艺将光纤光栅在FRP拉制时植入到FRP杆光纤光栅FRP智能锚杆体内部。

光纤光栅FRP智能锚杆采用独特的生产工艺将光纤光栅在FRP（纤维增强树脂）拉制时植入到FRP杆体内部。

为岩土锚固工程支护锚杆的工作安全状态提供一种长期、稳定、可靠的监测手段。

光纤光栅测力锚杆光纤光栅测力锚杆是将光纤光栅内置于不同规格的钢锚杆内。

通过观测埋入在锚杆内部的多支24光纤光栅传感单元的受力情况，并依据测力锚杆力学原理，用计算机计算得出在测力锚杆工作状态时不同观测时刻锚杆全长范围内的应变、轴向力、弯矩、剪应力及锚杆变形等数据。

光纤光栅锚杆(索)应力传感器光纤光栅锚杆(索)压力传感器其主要用于监测锚杆在工作状态下对岩壁的承托载荷，其安装在锚杆托盘与岩壁之间，主要用于对端头锚固的锚杆和锚索的受力进行监测。

光纤光栅顶板离层传感器光纤光栅顶板离层传感器，其主要用于测试顶板岩层锚固范围内外位移量。

其工作原理是通过将离层仪基点锚头固定在稳定岩层内，浅基点固定在运动岩层内。

当岩层有离层现象发生时，锚头及测试绳向下移动时，离层仪内光纤光栅受力发生相应改变，引起波长变化。

光纤光栅倾斜传感器（倾斜仪）光纤光栅倾斜传感器主要用于边坡水平位移、结构倾斜、大坝侧向变形、竖井及隧道等地下工程周边地区稳定性监测。

具有精度高、灵敏度高、抗电磁干扰、寿命长等优点，传感器具有温度自补偿。

光纤光栅加速度传感器光纤光栅加速度传感器主要用于大桥、大坝、大型结构等低频振动监测。

具有精度高、灵敏度高、抗干扰、寿命长等优点。

通过多只光纤光栅加速度计组合使用可实现对二维、三维加速度的测量。

光纤光栅螺栓应力传感器光纤光栅螺栓应力计是将光纤光栅敏感元件粘贴在螺栓表面凹槽内，用于测量管片螺栓锚固时的螺栓应力情况。

光纤光栅信号解调仪便携式光纤光栅信号处理器便携式光纤光栅信号处理器适用于现场巡检人工测试以及施工现场的监测测量。

具有高稳定性、高分辨率、便于携带特点。

采用LCD屏显示，界面友好、触摸屏操作简单，具有数据存储、物理量转换、通讯等功能。

内置锂电池可连续工作8小时。

机壳采用工程铝材，重量轻、强度高，可适应恶劣的施工现场环境。

标准19英寸光纤光栅信号处理器标准19英寸光纤光栅信号处理器面向工业长期监测设计，主要用于1Hz静态测量。

其特点是多通道、大容量。

标准19英寸光纤光栅信号处理器具有分辨率高、重复性好、采集速度快、可靠性高、处理能力强大、连接测点多和兼容性强等众多优点，可靠稳定的长期监测。

快速光纤光栅信号处理器高速光纤光栅信号分析仪主要用于采集频率要求较高的场合，如适用于桥梁、桩基、铁轨、建筑结构、电厂等环境下的实时高速动态采集现场环境各种数据。

目前最高可达8通道1000Hz频率、16通道100Hz频率扫描，满足对动态应变和振动等参量的高速测量。

光纤光栅系统矿用隔爆型光纤光栅信号处理器矿用隔爆型光纤光栅信号处理器具有“MA”认证许可，可用于有瓦斯易爆气体环境的煤矿井下，是一种新型的煤矿环境安全、工况监测监控仪器仪表。

该光纤光栅信号处理器防爆型式为矿用隔爆型。

光纤光栅结构安全健康监测系统该系统是针对重大基础设施如隧道、桥梁、高层建筑等开发的光纤光栅结构安全健康监测系统，为各种力学结构提供在线施工安全监测、运营管养的健康状态在线评估、事件报警、应急预案定制等多层次解决方案，是结构安全的保护神。

光纤光栅感温火灾探测系统KNPFBG-FireAlarm光纤光栅信号处理部件是一款准分布式、可恢复、差定温、本质安全防爆的新一代感温火灾探测系统。

通过国标GB/T21197-2007《线型光纤感温火灾探测器》型式检验。

单套设备可监测超过10KM以上的隧道或电缆沟温度。

一一ZYG矿用光纤光栅顶板应力监测系统是用于煤矿顶板状态在线监测系统。

系统将光纤传感、计算机检测、数据通讯和传感技术融为一体。

实现了复杂环境条件下对煤矿顶板状态的自动监测和汇报。

系统装置通过通过安标国家矿用产品安全标志中心的性能检测和安全检测，取得”MA”矿用证书。

光纤光栅技术系统监测示意图每根光纤可以传输若干光栅传感器，节省线缆，传输距离远，抗电磁干扰，适应恶劣环境，长期性好。

技术比较技术对比振弦光纤光栅动态特性测量静态测量静态、动态测量精度高高灵敏度高高长期可靠性低高电磁干扰有影响无影响连接方式并联串联传输距离短20千米供电有源无源振弦传感器由受力弹性变形外壳（或膜片）、钢弦、紧固夹头、激振和接受线圈等组成。

钢弦的自振动频率和张紧力有关，在振弦几何尺寸确定之后，振弦振动频率的变化量，即可表示受力的大小。

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