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光纖傳感器的前世今生及未來


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2015-12-25 作者:荊楚
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光纖傳感器可以在油田井下進行壓力監(jiān)測,易于安裝,體積小,抗干擾能力強。美國CIDRA公司的光纖布拉格光柵傳感器目前能夠工作在175oC,在測試范圍(0Mpa~34.5MPa),測量誤差小于6.89kPa。

(二)、天然氣儲運管道監(jiān)測

為掌握天然氣貯槽結(jié)構(gòu)體的應(yīng)力及變形,采用了基于PPP-BOTDA的分布式傳感技術(shù),貯槽的水平和垂直斷面均埋設(shè)了兩條傳感光纖,用于測量貯槽表面應(yīng)變的測量,定量分析管道內(nèi)部侵蝕發(fā)展狀態(tài)。澳大利亞FFT公司是世界上為數(shù)不多掌握管道防破壞及泄露監(jiān)測需求技術(shù)的公司之一,他們的FFTSecurePipe系統(tǒng)是專門用于管道安全監(jiān)測的產(chǎn)品,該公司于2013年3月將分布式光纖聲音監(jiān)聽系統(tǒng)布設(shè)于印度的長約200Km的管道BIJWASAN管道。

(三)、煤礦

我國煤礦在中國能源格局中占主導(dǎo)地位,大約為94%,我國的煤礦事故是世界上主要采煤國家煤礦死亡總?cè)藬?shù)的4倍以上。煤礦地下作業(yè),水、火、瓦斯、煤塵、頂板等災(zāi)害俱全,基于光纖傳感技術(shù)的瓦斯安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以在10公里內(nèi)對瓦斯、礦壓、水壓、溫度、聲發(fā)射、地震波等進行監(jiān)測。

(四)、電網(wǎng)

在日本,富士通剛剛完成了對采用基于光纖的多點傳感器的實時溫度分布可視化系統(tǒng)的實驗測試。目前該技術(shù)由單一光纖組成的傳感器安裝在各個服務(wù)器機架的前面和后面、機房頂部和數(shù)據(jù)中心的樓層上,用來采集空調(diào)系統(tǒng)電力能耗。

(五)、交通隧道領(lǐng)域

截止2007年底,我國已營業(yè)鐵路隧道5941座,3750271米,其中長度在10000m以上的特長隧道7座,我國萬米以上的特長隧道有京廣線的大瑤山隧道(14295m),西康線隧道(18456m),寧西線東秦嶺隧道(12268m),蘭新線烏鞘嶺隧道(20050m),渝懷線圓梁山隧道(11070m)。截止2002年,公路隧道總數(shù)達1782座,是世界上公路隧道最多的國家。截止2009年底,我國鐵路隧道總長度已經(jīng)超過7000公里。對隧道的安全監(jiān)測是十分重要的,在隧道內(nèi)鋪設(shè)光纖火災(zāi)報警系統(tǒng),意義深遠而重大。

四、光纖傳感器生產(chǎn)及服務(wù)企業(yè)現(xiàn)狀分析

我國光纖傳感器生產(chǎn)及服務(wù)企業(yè)按地域可分為4大產(chǎn)業(yè)群,分別是以江蘇、浙江、上海、安徽為主的華東長三角產(chǎn)業(yè)群,以北京、河北為主的華北地區(qū)環(huán)渤海產(chǎn)業(yè)群,以湖北為主的華中地區(qū)產(chǎn)業(yè)群和以廣東為主的珠三角產(chǎn)業(yè)群,這四大產(chǎn)業(yè)群的企業(yè)總數(shù)占全國光纖傳感器生產(chǎn)及服務(wù)企業(yè)總數(shù)的90%。

國內(nèi)光纖傳感器生產(chǎn)及服務(wù)企業(yè)按照業(yè)務(wù)分為以下幾類:(1)專注于某一種或幾種光纖傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)型企業(yè);(2)國外光纖傳感器的代理商及國內(nèi)市場支持;(3)具有鮮明行業(yè)應(yīng)用背景的系統(tǒng)集成商和綜合解決方案供應(yīng)商;(4)通信產(chǎn)業(yè)及其他公司的新業(yè)務(wù)拓展或者業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。受制于技術(shù)特點和市場條件,沒有任何一家公司可以形成壟斷地位,各個公司規(guī)模較小,各個企業(yè)在光纖傳感領(lǐng)域的年度營業(yè)額在數(shù)千萬元左右,年度營業(yè)額能夠超過億元的不多。

目前市場上獲得成熟應(yīng)用并且接受度較高的產(chǎn)品有:光纖光柵溫度/壓力/應(yīng)變傳感器;點式熒光光纖溫度傳感器產(chǎn)品;點式光纖F-P壓力/溫度/振動傳感產(chǎn)品,光纖電流傳感產(chǎn)品;光纖陀螺產(chǎn)品;分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng);光纖干涉型入侵監(jiān)測系統(tǒng)。國內(nèi)企業(yè)受技術(shù)研發(fā)水平及市場業(yè)務(wù)發(fā)展限制只能掌握一種或幾種技術(shù),尚無法參與國際市場競爭。企業(yè)規(guī)模小,大多屬于高新技術(shù)企業(yè),行業(yè)無協(xié)會組織。

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