光纖PILZ安全光柵新型產(chǎn)品的研究
項(xiàng)目來(lái)源于企業(yè)對(duì)于獲得創(chuàng)新基金立項(xiàng)項(xiàng)目的延續(xù)。其次,針對(duì)重大工程和基礎(chǔ)設(shè)施的健康安全監(jiān)測(cè)和診斷是一項(xiàng)貫穿整個(gè)工程生命周期的技術(shù),從工程施工、運(yùn)營(yíng)管理一直到拆除都需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

光纖PILZ安全光柵新型產(chǎn)品的研究
技術(shù)原理及性能指標(biāo)技術(shù)原理 光纖PILZ安全光柵屬于反射型工作器件,當(dāng)光源發(fā)出的連續(xù)寬帶光通過(guò)傳輸光纖射入時(shí),它與光場(chǎng)發(fā)生耦合作用,對(duì)該寬帶光有選擇地反射回相應(yīng)的一個(gè)窄帶光,并沿原傳輸光纖返回;其余寬帶光則直接透射過(guò)去。性能指標(biāo) ①光纖PILZ安全光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀：基本參數(shù)光通道數(shù)個(gè)7每通道zui大測(cè)點(diǎn)數(shù)個(gè)40;*值為：12～16 單通道采樣頻率Hz100;所有通道100Hz同步采樣 波長(zhǎng)測(cè)量范圍 nm 1525～1565 波長(zhǎng)分辨率 pm 1 波長(zhǎng)重復(fù)性 pm 1 波長(zhǎng)精度 pm ±5 測(cè)溫精度 ℃ ±0.5 應(yīng)變分辨率με ＜1工作溫度范圍 ℃ -5～+45 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)能力 km 40;不考慮額外損耗,更高的特殊要求可定制 ②光纖PILZ安全光柵溫度傳感器： PILZ安全光柵中心波長(zhǎng) 1525nm～1565nm PILZ安全光柵反射率 ≥80% 分辨率 0.1℃ 測(cè)量精度 ± 0.5℃(可定制更高精度)量程-40～+120℃(可定制更大的測(cè)量范圍)外形尺寸110mm×Φ11mm(可定制其他尺寸) 封裝形式 不銹鋼鎧裝 安裝方式 埋入表面安裝 傳感頭引出線(xiàn) “品傲藍(lán)”鎧裝光纜,左右各為0.5m±0.1m 傳感頭之間級(jí)連方式 熔接或連接器連接 3.技術(shù)的創(chuàng)造性與*性 3.1光纖PILZ安全光柵傳感器創(chuàng)新 與實(shí)用新型技術(shù)提供的是一種光纖PILZ安全光柵溫度增敏傳感器新設(shè)計(jì)方法和制作工藝。該傳感器采用雙金屬結(jié)構(gòu),但有別于現(xiàn)今的雙金屬結(jié)構(gòu)中光纖PILZ安全光柵溫度增敏的方法。該設(shè)計(jì)不是采用現(xiàn)今的大熱膨脹系數(shù)材料作為基底的溫度增敏方法,而是用小熱膨脹系數(shù)材料作為基底,同樣達(dá)到了溫度增敏的目的。
這種設(shè)計(jì)有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：①解決了高分辨率溫度傳感器在高溫下無(wú)法保存、運(yùn)輸?shù)碾y題。②減小了因?yàn)榻饘俚膽T性對(duì)傳感器響應(yīng)速度所造成的影響,提高了傳感器的響應(yīng)速度。 我們通過(guò)調(diào)整雙金屬結(jié)構(gòu)光纖PILZ安全光柵溫度傳感器的有效長(zhǎng)度,使其獲取不同的溫度靈敏度系數(shù)和量程。從而,根據(jù)不同環(huán)境的需要,可以使傳感器工作在不同的溫度靈敏度系數(shù)和量程。另外,通過(guò)采用在傳感器保存、運(yùn)輸中,調(diào)低其溫度靈敏度,到使用現(xiàn)場(chǎng)后再調(diào)高靈敏度的方式,可以解決高靈敏度光纖PILZ安全光柵傳感器在大溫差環(huán)境下無(wú)法保存、運(yùn)輸?shù)碾y題。網(wǎng)絡(luò)分析儀器創(chuàng)新 (1)整個(gè)系統(tǒng)以高可靠性、低功耗的AMD Geode Lx 800 CPU為核心,組成了高性能的“ALL IN ONE”數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng),同時(shí)提供USB、串口、以太網(wǎng)、CRT、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等豐富的操作和顯示接口。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用寬溫防震存儲(chǔ)設(shè)備,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量達(dá)到40GB。根據(jù)用戶(hù)需求可配置CF接口卡、平板顯示器等多種形式選擇,同時(shí)系統(tǒng)具備看門(mén)狗功能,在設(shè)備以及程序出現(xiàn)問(wèn)題的狀態(tài)下,解決了設(shè)備的*運(yùn)行問(wèn)題。(2)整個(gè)系統(tǒng)取消了插拔方式,所有器件采用在板方式(貼片焊接等),使得設(shè)備防震級(jí)別得到了*的提高。(3)信號(hào)處理器主要采用波分復(fù)用(WDM)解調(diào)技術(shù)來(lái)解調(diào)FBG探測(cè)單元,波分復(fù)用是通過(guò)波長(zhǎng)來(lái)辨別每個(gè)FBG溫度探測(cè)單元的,這樣就要求每個(gè)FBG的中心波長(zhǎng)不能相同,必須存在一定的差值,每個(gè)FBG溫度探測(cè)單元同時(shí)感知環(huán)境的溫度,從而產(chǎn)生中心波長(zhǎng)的改變。 這些創(chuàng)新的實(shí)用技術(shù)有別于目前國(guó)內(nèi)其他廠(chǎng)家的產(chǎn)品技術(shù),例如武漢理工就采用全同PILZ安全光柵技術(shù)而不是波分復(fù)用技術(shù),上述技術(shù)使我公司的產(chǎn)品的質(zhì)量獲得了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于地位。 4.技術(shù)的成熟度、適用范圍和安全性 ①技術(shù)成熟度高,已經(jīng)獲得檢測(cè)報(bào)告、用戶(hù)報(bào)告。②適用范圍：適合石油、化工、天然氣管道、冶金、電力、倉(cāng)儲(chǔ)、*、核工業(yè)、地鐵、橋梁、大型建筑、公路隧道等易燃易爆、強(qiáng)電磁干擾、環(huán)境惡劣的工業(yè)場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)預(yù)防異常等事故使用。

光纖PILZ安全光柵新型產(chǎn)品的研究
項(xiàng)目已經(jīng)通過(guò)安全性檢測(cè)。應(yīng)用情況及存在的問(wèn)題 品傲光電的產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)外300多個(gè)重大工程項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用,覆蓋土木工程、電力、石油化工、工業(yè)消防、航空航海、科研教學(xué)等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,遍布全國(guó)各個(gè)省,得到行業(yè)用戶(hù)的廣泛認(rèn)可。現(xiàn)在的主要問(wèn)題是產(chǎn)品供不應(yīng)求。