测量光栅传感器的应用

光栅式传感器的光纤光栅传感器的应用~

先进的复合材料抗疲劳、抗腐蚀性能较好，而且可以减轻船体或航天器的重量，对于快速航运或飞行具有重要意义，因此复合材料越来越多地被用于制造航空航海工具（如飞机的机翼）。为全面衡量船体的状况，需要了解其不同部位的变形力矩、剪切压力、甲板所受的抨击力，普通船体大约需要100个传感器，因此波长复用能力极强的光纤光栅传感器最适合于船体检测。光纤光栅传感系统可测量船体的弯曲应力，而且可测量海浪对湿甲板的抨击力。具有干涉探测性能的16路光纤光栅复用系统成功实现了带宽为5kHz范围内、分辨率小于10ne/(Hz)1/2的动态应变测量。另外，为了监测一架飞行器的应变、温度、振动，起落驾驶状态、超声波场和加速度情况，通常需要100多个传感器，故传感器的重量要尽量轻，尺寸尽量小，因此最灵巧的光纤光栅传感器是最好的选择。另外，实际上飞机的复合材料中存在两个方向的应变，嵌人材料中的光纤光栅传感器是实现多点多轴向应变和温度测量的理想智能元件。 民用工程的结构监测是光纤光栅传感器最活跃的领域。对于桥梁、矿井、隧道、大坝、建筑物等来说，通过测量上述结构的应变分布，可以预知结构局部的载荷及状况，方便进行维护和状况监测。光纤光栅传感器可以贴在结构的表面或预先埋入结构中，对结构同时进行冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等，还以监视结构的缺陷情况。另外，多个光纤光栅传感器可以串接成一个传感网络，对结构进行准分布式检测，并通过计算机对传感信号进行远程控制。光纤光栅传感器可以检测的建筑结构之一为桥梁。应用时，一组光纤光栅被粘于桥梁复合筋的表面，或在梁的表面开一个小凹槽，使光栅的裸纤芯部分嵌进凹槽中（便于防护）。如果需要更加完善的保护，则最好是在建造桥时把光栅埋进复合筋。同时，为了修正温度效应引起的应变，可使用应力和温度分开的传感臂，并在每一个梁上均安装这两个臂。两个具有相同中心波长的光纤光栅代替法布里－珀*涉仪的反射镜，形成全光纤法布里－珀*涉仪（FFPI），利用低相干性使干涉的相位噪声最小化，这一方法实现了高灵敏度的动态应变测量。用FFPI结合另外两个FBG，其中一个光栅用来测应变，另一个被保护起来（免受应力影响），以测量和修正温度效应，同时实现了对三个量的测量：温度、静态应变、瞬时动态应变。这种方法兼有干涉仪的相干性和光纤布拉格光栅传感器的优点，在5me的测量范围内，实现了小于 1me的静态应变测量精度、0.1℃的温度灵敏度和小于1ne/(Hz)1/2的动态应变灵敏度。 光纤光栅传感器因不受电磁场干扰和可实现长距离低损耗传输，从而成为电力工业应用的理想选择。电线的载重量、变压器绕线的温度、大电流等都可利用光纤光栅传感器测量。在电力工业中，电流转换器可把电流变化转化为电压变化，电压变化可使压电陶瓷（PZT）产生形变，而利用贴于PZT上的光纤光栅的波长漂移，很容易得知其形变，进而测知电流强度。这是一种较为廉价的方法，并且不需要复杂的电隔离。另外，由大雪等对电线施加的过量的压力可能会引发危险事件，因此在线检测电线压力非常重要，特别是对于那些不易检测到的山区电线。光纤光栅传感器可测电线的载重量，其原理为把载重量的变化转化为紧贴电线的金属板所受应力的变化，这一应力变化即可被粘于金属板上的光纤光栅传感器探测到。这是利用光纤光栅传感器实现远距离恶劣环境下测量的实例，在这种情况下，相邻光栅的间距较大，故不需快速调制和解调。 医学中用的传感器多为电子传感器，它对许多内科手术是不适用的，尤其是在高微波（辐射）频率、超声波场或激光辐射的过高热治疗中。由于电子传感器中的金属导体很容易受电流、电压等电磁场的干扰而引起传感头或肿瘤周围的热效应，这样会导致错误读数。近年来，使用高频电流、微波辐射和激光进行热疗以代替外科手术越来越受到医学界的关注，而且传感器的小尺寸在医学应用中是非常重要的，因为小的尺寸对人体组织的伤害较小，而光纤光栅传感器正是目前为止能够做到的最小的传感器。它能够通过最小限度的侵害方式测量人体组织内部的温度、压力、声波场的精确局部信息。到目前为止，光纤光栅传感系统已经成功地检测了病变组织的温度和超声波场，在30℃～60℃的范围内，获得了分辨率为0.1℃和精确度为±0.2℃的测量结果，而超声场的测量分辨率为10-3atm/Hz1/2，这为研究病变组织提供了有用的信息。光纤光栅传感器还可用来测量心脏的效率。在这种方法中，医生把嵌有光纤光栅的热稀释导管插入病人心脏的右心房，并注射人一种冷溶液，可测量肺动脉血液的温度，结合脉功率就可知道心脏的血液输出量，这对于心脏监测是非常重要的。 光纤光栅传感器可用于化学传感，因为光栅的中心波长随折射率的变化而变化，而光栅间倏失波的相互作用以及环境中的化学物质的浓度变化都会引起折射率的变化。长周期光栅（long period fiber grating，LPFG）与布拉格光纤光栅一样，也是由光纤轴上产生周期性的折射率调制而形成，其周期一般大于100μm。它的耦合机理是：向前传输的纤芯基模被耦合入几个特定波长的向前传输的包层模，包层模很快损失掉，所以LPFG基本上没有后向反射，在其透射谱中有几个特定波长的吸收峰。LPFG对光纤包层材料折射率的变化比上述的光纤布拉格光栅更为敏感，包层材料折射率的任何变化都会改变传输光谱的特性，使吸收峰发生改变，所以长周期光栅折射率测量系统的分辨率可实现10-7的灵敏度。目前已经用长周期光栅测出了许多化学物质的浓度，包括蔗糖、乙醇、己醇、十六烷、CaCl2、NaCl等，原则上，任何具有吸收峰谱并且其折射率在1.3和1.45之间的化学物质都可用长周期光栅进行探测。

测量光栅传感器是可以测长，测宽，测高的。
测量光栅传感器主要应用于测量领域，如长度测量，限高测量，工件厚度测量等。如体积测量光栅等（市面上大多数需要三套光栅，技术不过关三套成本高，西肯测量光栅则只需要两套）

除了测量，检测也是可以的，如检测物体有无经过（也可计数）也称之为小零件计数光栅。
测量光栅主要考虑到精度和响应时间，工程师和设计师都懂的，差之毫厘，谬以千里！

光栅传感器可广泛应用在机床定位、长度及角度的测量，可测量物体的长宽高及体积、测量速度、加速度等。意普的光栅传感器测量精度高、能动态在线检测测量，可进行无接触式测量，实现设备测试系统的自动化及数字化，在机械行业中应用极为的广泛，比如应用在量具、数控机床的闭环反馈控制、工作母机的坐标测量等等。
　　光栅传感器在获得红外线的原始信号后，经过内置控制器的分析、转换，输出给可逆计数器计数，并在显示器显示，这一系列的逻辑转换都是通过大规模集成电路来实现的。
　　光栅传感器是把光信号转化为电信号的一种装置，首先是把非电量的变化转化为光量的变化，再把光量的变化转化为电量的变化。从而把非电路转为电量的变化。
　　意普测量光栅传感器的特点是：响应时间短、反应速度快，精度高，结构简单，非接触检测和测量，安装和使用简易，应用广泛。

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镇江市19537659183： 光栅式传感器的光纤光栅传感器的应用 - ？
楚券赛若： 先进的复合材料抗疲劳、抗腐蚀性能较好,而且可以减轻船体或航天器的重量,对于快速航运或飞行具有重要意义,因此复合材料越来越多地被用于制造航空航海工具(如飞机的机翼). 为全面衡量船体的状况,需要了解其不同部位的变形力矩...

镇江市19537659183： 光栅传感器能实现什么功能 - ？
楚券赛若： 光栅传感器能实现直线位移或者角位移的检测. 其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点.例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用. 扩展资料: 使用注意事项: 1、光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行. 2、尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部. 3、定期检查各安装连接螺钉是否松动. 4、为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻画面上.

镇江市19537659183： 光栅线位移传感器主要应用在哪? - ？
楚券赛若： 光栅线位移传感器 主要应用在 车床 机床 钻床 火花机 需要高精度 使用环境比较好的地方

镇江市19537659183： 意普测量光栅传感器的应用 - ？
楚券赛若： 光栅测量传感器分几种,旋转光栅可以在角度测量,比如步进马达的精密转角就是通过旋转光栅作为反馈信号.长度光栅作为精密机床进给尺寸的反馈信号.细致情况可以选择网上搜索光栅产品查阅其性能来了解.

镇江市19537659183： 光栅有哪些应用? - ？
楚券赛若： 光栅尺,属光电传感器,多运用在精密机加工和数控机床上,用来精密测量物体的位移,作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用,在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差,以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用. 光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量.光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量,它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能.

镇江市19537659183： 测量光栅的应用范围? - ？
楚券赛若： 意普测量光幕品牌厂家为你介绍:1、纸板箱尺寸测量的应用:用SUNS-M可以测量物体的长度、宽度、高度,并且将数据发送到后台程序来计算物体的体积合成运算,当箱子在传送带上移动,并且通过三片式SUNS-M测量光幕时,测量光幕可...

镇江市19537659183： 光栅传感器的基本原理是什么?莫尔条纹是如何形成的?有和特点 - ？
楚券赛若： 光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线,刻线密度为 10~100线/毫米.由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应,因而能提高测量精度. 传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成(见图)...

镇江市19537659183： 光栅测量装置在数控机床上的应用? - ？
楚券赛若： 随着加工精度要求的提高,光栅开始广泛应用于数控加工.测量原理:应用的机理是光的衍射,借助相对运动的原理,出现了莫 尔条纹信号后,利用读数头以及后续电路转换相应的信号,读 取信号.如果长度一样的光栅形成很小的夹角,莫...

镇江市19537659183： 光栅温度传感器和压力传感器用到什么设备里面? - ？
楚券赛若： 题主,您好!您说的应该是光纤光栅吧,常用的有温度,应变,压力,还有一些衍生的结构监测相关的传感器.应用场景其实很多,在电力行业,有变电站、开关柜,输电线路方面有使用;在结构安全监测方面,隧道、特种设备、罐体、桥梁等等,测量结构体的受力、变形、环境参数,也是一个重要方向.谢谢,请采纳!

镇江市19537659183： 测量光幕的广泛应用和前景？
楚券赛若： 测量光幕也常被称为测量光栅,不同的地方叫法不一样而已. 测量光幕是一种特殊的光电传感器,可以广泛应用在工业、机械行业、生产流水线等领域上,主要用于检测和测量. 其检测测量原理跟安全光栅对射式的光电传感器一样,都是通过...