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光纤传感器护航矿产能源生产

导读: 如何建立一种安全高效、智能化的监测系统,成为摆在相关科研机构和企业面前的急迫课题 。全光纤综合监测系统的成功研发和推广,无疑使这一难题应刃而解。

  “你可别小看这根不起眼的光导纤维,我们利用它研发的传感器不但填补了国内光纤传感技术在矿山安全监测应用方面的空白,而且已在国内矿山、油田、电力等领域的100多个大项目中率先进行了示范性应用,开创了国内外大规模产业化的先河,5年内的市场规模预计将达1100余亿元。”记者在山东省科学院激光研究所进行采访时,该所副所长王昌博士指着展览室中琳琅满目的各种光纤传感器说。

  提起矿山安全,许多人首先会想起我国经常发生的煤矿瓦斯和透水事故。通常情况下,一般是采用电子传感器对各种危险因素进行监测。但这种传统方式由于是带电运行,存在较大的安全隐患,在恶劣环境中的使用寿命也是一大“短板”。因此,如何建立一种安全高效、智能化的监测系统,成为摆在相关科研机构和企业面前的急迫课题 。全光纤综合监测系统的成功研发和推广,无疑使这一难题应刃而解。

  光纤传感PK电子传感

  “与采用电缆的传统电子传感器相比,光纤传感器使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介,可以解决传统传感器无法解决的许多测量与传输问题,具有无可替代的重要作用。”在实验室中,王昌拿出一段透明的玻璃导线介绍说,光导纤维(光纤)是一种透明的玻璃纤维丝,直径只有125微米左右。它由内芯和外套两层组成,内芯的折射率大于外套的折射率,光由一端进入,在内芯和外套的界面上经多次全反射,从另一端射出。因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,故光纤传感安全可靠,对电磁干扰、工业干扰也有很强的抵御能力。

  同时,光纤传感器还具有重量轻、体积小、绝缘、耐高温、耐腐蚀等独特优点,很适合在易燃易爆、高温、高压、潮湿、强电磁场、强腐蚀性等极端恶劣条件下应用,能够对气体、温度、应变、压力等各种参数进行精确测量。此外,由于光纤传输损耗低、频带宽,光纤传感器比传统的传感器在组网和传输距离方面更具优势,特别是通过波分复用技术可以在一根光纤上串联多个相同或不同类型的传感器,实现多点、多参数监测。

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