光纤光栅温度传感器
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温度传感器技术原理
温度测量方案
巧妙设计传感器结构及安装方式, 巧妙设计传感器结构及安装方式,使传感器敏感单元不受外界应力 应变影响,从而仅感受环境温度。 应变影响,从而仅感受环境温度。
T1 = αT *(λT1 − λT 0 ) +T0
为所测温度值( 为初始温度值( 为所测温度值(℃), T0 为初始温度值(℃), αT 为温度传感器温度系数 温度时的传感器波长值( (℃/nm), λT 0 为 T0 温度时的传感器波长值(nm), λT 1为 T1 温度时的传感器 ), ), 波长值( 波长值(nm)。 )。
应用前景
光纤光栅具有耐腐蚀、防水、抗电磁干扰、集传感与传输 于一体、易 于埋到材料内部; 具有波长分离能力强、长期稳定性好、传感准确度和灵敏度极高;
可实现远距离和分布式传感,易于集成分布传感网络系统;
可广泛应用于航空航天、土木工程、复合材料、石油化工等领域; 对工程结构的应力、应变、温度,以及结构蠕变、裂缝、整体性等结构 参数的实时在线监测,实现对结构内多目标信息的监控和提取; 依据安装环境定制各种不同用途的传感器,实现多参量多、远距离、同 一仪器监测的“物联网”技术。
传感器简介 技术原理 技术数据 应用领域 工程案例
光纤光栅温度传感器
传感器简介
Anko-FBG-T型光纤光栅温度传感器是土木、水利、桥梁等 型光纤光栅温度传感器是土木、水利、 型光纤光栅温度传感器是土木 工程中温度监测系统及其它监测系统温补的重要组成部 分,由光纤光栅元件将被测温度信号转换成光信号输出, 由光纤光栅元件将被测温度信号转换成光信号输出, 信号传输到光纤光栅分析仪显示温度值,光纤光栅温度 信号传输到光纤光栅分析仪显示温度值, 传感器与传统温度传感器相比,有其独特的优点: 传感器与传统温度传感器相比,有其独特的优点:利用 光纤光栅波长变化量测量温度值,灵敏度高, 光纤光栅波长变化量测量温度值,灵敏度高,不受电磁 干扰,电气绝缘好,耐腐蚀,无电火花,可以在易燃易 干扰,电气绝缘好,耐腐蚀,无电火花, 爆的环境中测量温度。 光纤光栅技术的发展和成熟, 爆的环境中测量温度。 光纤光栅技术的发展和成熟,使 得光纤光栅传感器得到全方位应用。 得光纤光栅传感器得到全方位应用。
T1
λ 传感器出厂时对应唯一的温度系数 α T ;传感器安装后记录环境初始温 度 T0 和传感器初始波长值 λT0 ,并将该温度值及初始波长值记录于解调 仪作为起始值。今后传感器每一个波长值对应环境一个温度值。 仪作为起始值。今后传感器每一个波长值对应环境一个温度值。
T0
温度传感器技术数据
温度监测: 温度监测: 光纤光栅温度传感器置于被测环境中, 光纤光栅温度传感器置于被测环境中,监测环境 温度的变化,并对预设温度极限进行报警。 温度的变化,并对预设温度极限进行报警。
温度曲线
100 80 60 温度 ℃ 温度/℃ 40 温度曲线 20 0 1533 -20 -40 1534 1535 1536 1537 1538 线性 (温度曲线) y = 26.84x - 41204 R² = 0.999
波长/nm 波长
温度传感器技术数据
光纤光栅温度传感器的型号
型号 Anko-FBG-T01 Anko-FBG-T02 Anko-FBG-T03 Anko-FBG-T04 量程℃ 量程℃ -40~150 -30~110 -30~140 <400 灵敏度℃ 灵敏度℃/pm 0.035 0.03 0.035 外形尺寸 Ф10×105mm Ф10×105mm Ф10×105mm 尾纤 铠装光缆1m 铠装光缆1m 铠装光缆1m 高温陶瓷类,进行中 其它 316不锈钢,抗腐蚀 性能极佳 灵敏度高
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应用: 森林火灾报警、高压线&变 压器温度监测、储油罐温度监测 等。
温度传感器应用领域 森林火灾报警
监控面积大,所需传感器较多 时可以设置现场监控站;对于 所需传感器数量少的项目,可 以直接设置一个监控中心。
温度传感器应用领域
森林火灾报警
将光纤光栅温度传感器布置在森林典型位置; 将光纤光栅温度传感器布置在森林典型位置; 将各传感器支列连接到通往现场监控站的光缆; 将各传感器支列连接到通往现场监控站的光缆; 将光缆与监控中心的光纤光栅解调仪连接; 将光缆与监控中心的光纤光栅解调仪连接; 设置解调仪参数,预制高温报警。 设置解调仪参数,预制高温报警。 仪参数 现场监测站信号传输到监控中心; 现场监测站信号传输到监控中心; 实时在线监测监测点温度变化,对异常变化报警。 实时在线监测监测点温度变化,对异常变化报警。
温度传感器应用领域 原油储罐温度监测
将光纤光栅温度传感器布置在所有原油储罐关键位置; 将各传感器支列连接到通往监控中心的光缆; 报 将光缆与监控中心的光纤光栅解调仪连接; 警 设置解调仪参数,预制高温报警。
温度传感器应用领域
隧道、地铁、 隧道、地铁、森林方面 隧道、地铁、 隧道、地铁、森林的火灾监测和报警 油气方面 石油、天然气输送管线或储罐泄漏监测(输送介质温度与环境差异情况) 石油、天然气输送管线或储罐泄漏监测(输送介质温度与环境差异情况) 油库、油管、 油库、油管、油罐的温度监测及故障点的监测 电力方面 电力电缆的表面温度检测监控、 电力电缆的表面温度检测监控、事故点定位 电缆隧道、 电缆隧道、夹层的火情监测 发电厂和变电站的温度监测、 发电厂和变电站的温度监测、故障点的检测和火灾报警 原理:高压线等腐蚀点、接触不良故障点由于电阻偏大,温度异常) (原理:高压线等腐蚀点、接触不良故障点由于电阻偏大,温度异常) 水利土木方面 大坝、河堤的渗漏(渗漏点温度异常) 大坝、河堤的渗漏(渗漏点温度异常) 大坝、河堤、 大坝、河堤、桥梁的混凝土凝固与养护温度
工程案例 国家游泳中心—水立方 国家游泳中心 水立方 胜利油田CB32A海洋平台 胜利油田 海洋平台 秦皇岛热电厂开关柜温度监测 安钢动力厂电缆温度监测系统 中石油新疆独山子/塔里木石化油罐群感温火灾 中石油新疆独山子 塔里木石化油罐群感温火灾 探测系统 中石化茂名石化分公司油罐消防监测 中石化青岛炼油厂 首都钢铁股份有限公司焦化变电站温度监测系统