金属丝的杨氏模量是衡量金属丝的性能的重要依据,因此,必须用更加准确地方法测量金属丝的杨氏模量。而使用光纤传感器测量仪测量杨氏模量不仅操作简单,而且其结果的准确性、可靠性大大提高。传统的测量方法是拉伸法,其基本原理是使金属丝受到砍码的作用力,这时金属丝会发生微小的形变,然后在镜尺组的光路转换中将这个微小的形变放大几倍,最后计算出杨氏模量。而应用了光纤传感器的红外光测距仪测量的灵敏度、精确度、准确度都有很大的提高,红外线测量仪可以用来直接测量3毫米以内的微小形变,而且几乎没有误差。另一种反射式光纤位移传感器也是用来测量杨氏模量的仪器,它采用两束多模光纤,一端合并组成光纤探头,另一端分为两束,分别是光源光纤和接受光纤。在测量时,将传感器固定在支架上,而后通过改变杨氏模量仪上的金属丝位置,使仪表的电势差发生变化,多次测量后,通过计算得出杨氏模量。
2.2光纤传感器在温度测量方面的应用
我们都知道光纤传感器是根据光在光导纤维中传播而传递信息进行测量的,而光在光导纤维中传播时,光的光强,波长,频率等,物理量都会受到外界温度、电磁波、电磁场的影响,会产生一定的变化,而光纤传感器在测量温度方面的应用正是利用了这一微小的变化。利用温度引起的光纤相位变化来反映温度的变化,这种测温仪器被称为调制传感型光纤测温仪,此外,还有根据光的振幅变化、偏振态变化等原理做成的温度测量装置,而这些装置同样稍加改造,就可以用来测量其他方面的物理量。
2.3光纤传感器在土木工程领域的应用
光纤传感器在土木工程领域也得到了广泛应用。在土木工程领域,光纤传感器多用来测量大型的结构、桥梁的安全性能、混凝土结构变形及内部的应力等等,最重要的是光纤传感器作为一种新型的应变传感器而发挥出巨大的作用。光纤传感器与普通传感器相比一般来说更加小巧,因此可以深入混凝土的损伤裂缝中进行测量,以确定混凝土内部损伤的形式及扩展方式;光纤传感器质量比较轻,能够倒置粘贴在天花板,或野外的树枝及山洞壁上,可以从各种不同的角度进行测量;土木工程领域一般所需要的数据都比较精确,光纤传感器恰好满足这一条件,据调查,使用光纤传感器所测出的数据更加符合标准,能为土木工程的施工建设提供详细准确的数据参考。
2.4光纤传感器在新领域的应用
在互联网发展迅速的今天,人们更加喜欢通过无线传输数据,来控制物体或机械,因此,一个新的概念便产生了,那就是物联网。而光纤传感器使得物联网的发展更加快速,因为光纤传感器的灵敏度高,准确性高,适应性强等特点可以使物联网运行更加准确,反应更加快速。人们如今在研发当中的全智能机器人更是离不开光纤传感器的作用,机器人的各种感知能力都依赖于光纤传感器所感知的信号,光纤传感器就是机器人的眼睛、鼻子和耳朵。除此之外,光纤传感器在国防安全方面也发挥着巨大的作用,在一些危险的核试验基地、核电站或者边境线等环境恶劣的地方,基础设施比较差,甚至不能在野外供电,因此需要一款室外无源监控系统,而光纤传感器正是这一系统的主要部件,可以在不供电的情况下提供有效的安全监控。
3结语
如今光纤传感器无论是在国内还是国际市场上都十分畅销,各种不同档次的光纤传感器可满足人们的不同需求,它主要运用在以下五大领域,石油和天然气的探测、航空航天、交通运输、生物医学以及民用基础工程建设,而在未来,相信光纤传感器会因其优异的性能、超强的适应性、抗电磁干扰能力而应用于更家广泛的领域,更加为人们所青睐。
【参考文献】
[1]顾波波.新型结构光纤传感器及其应用研究[D].浙江大学,2012.
[2]廖延彪,黎敏.光纤传感器的今日与发展[J].传感器世界,2004,02:6-12. 2/2 首页 上一页 1 2 |