稱重領(lǐng)域是光纖壓力傳感器應(yīng)用的一個方向,目前主要集中于動態(tài)稱重方面的研究。動態(tài)稱重指在汽車運動狀態(tài)下稱出其質(zhì)量,利用光纖壓力傳感器進行稱重已成為目前動態(tài)稱重研究的重點。 應(yīng)用:光纖壓力傳感器包括強度調(diào)制型、相位調(diào)制型及波長調(diào)制型。
當(dāng)光纖彎曲時,在光纖中傳輸?shù)膶?dǎo)行模會在彎曲點變?yōu)檩椛淠#瑩p耗掉部分光功率,光功率的損耗值與待測壓力具有一定關(guān)系,通過測量光功率可得到待測壓力。 工作原理:采用傳感光纖與一根橫截面為圓形的均勻細(xì)線絞合的辦法使光纖產(chǎn)生一個預(yù)彎曲,在光纖受力時,曲率會發(fā)生變化,從而使光纖的損耗值也發(fā)生變化,其結(jié)構(gòu)如圖所示,該力一案可通過OTDR技術(shù)或正向光功率測量技術(shù)測量光纖彎曲損耗。 工作原理:通過干涉測量技術(shù),相位調(diào)制型光纖壓力傳感器測量光纖內(nèi)傳播的光波相位在壓力作用下發(fā)生的變化。該技術(shù)用在稱重領(lǐng)域通過測量壓力后轉(zhuǎn)換為質(zhì)量。
壓力(應(yīng)力)是光纖光柵傳感器的主要檢測量之一, 壓力(應(yīng)力)的變化可被光纖光柵傳感器直接感知。而壓力(應(yīng)力)在不同場合表示不同的物理量, 煤礦中很多和壓力(應(yīng)力)有關(guān)的參數(shù)都可由光纖光柵傳感器感知測量。 應(yīng)用:礦用光纖稱重傳感器、礦用光纖液壓傳感器等。
壓力傳感器有三種不同的類型:1、量規(guī)型;2、盡對型和3、差分型。在量規(guī)型傳感器的情況下, P0即是四周壓力或大氣壓。量規(guī)型傳感器有a)一個通氣孔,它使空腔處于四周壓力下或b)一個密封成大氣壓的空腔;在盡對型壓力傳感器的情形下, P0 = 0,工廠生產(chǎn)時其空腔在真空狀態(tài)下密封;而在差分型傳感器的情形下, P0即是任意的壓力。這種類型的傳感器有一個通氣孔接頭,用于維持空腔內(nèi)給定的壓力。
光纖壓力傳感器的工作原理類似于光纖位移傳感器。光源發(fā)出的光出發(fā)剔光纖傳輸并投射到膜片的內(nèi)表面上,然后反射,再由接收光纖接收并傳回光敏元件,使股的位置發(fā)生變化,從而輸出的信號隨之發(fā)生變化。與光纖位移傳感器本向之處世,腆丹位置的微小變化是膜片在壓力的作用下所產(chǎn)生的撓曲而引起的,而且光通量是膜斤的形狀以及探頭到膜片的平均距離的函數(shù)。
著名傳感器線上商城工采網(wǎng)ISweek 從加拿大進口了三款光纖壓力傳感器,分別是是專為醫(yī)療領(lǐng)域涉及的超小體積,可以達到125微米,高精度的光纖壓力傳感器 - FOP-125,主要用在可能出現(xiàn)高溫的場合,如航空和國防。除此之外,此款傳感器也是惡劣和危險環(huán)境下一般工業(yè)應(yīng)用的光纖壓力傳感器 - FOP-M,以及專為醫(yī)療領(lǐng)域涉及的小體積,高精度的傳感器。完全抗電磁干擾且對人體完全本質(zhì)安全的顱內(nèi)壓、肺部壓力、動脈血壓光纖壓力傳感器 - FOP-M260。
光纖壓力傳感器 - FOP-M是專門為宇航和國防的高溫領(lǐng)域而設(shè)計。FOP-M可以承受150℃?(302°F)的高溫。與大多數(shù)的傳統(tǒng)壓力傳感器設(shè)計不同,F(xiàn)OP-M采用獨特的硅晶體振動膜的偏轉(zhuǎn)設(shè)計。FOP-M是苛刻環(huán)境壓力測量好的選擇。傳感器完全不受電磁和射頻干擾,內(nèi)在可靠性適用于危險和高溫環(huán)境。
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