分布式光纤传感器与光纤光栅传感器在应用环境上的区别

本文从六个方面介绍了分布式光纤传感器与光纤光栅传感器使用环境的不同,简单对比了光纤光栅传感技术和基于拉曼散射、瑞利散射以及布里渊散射的分布式光纤传感技术的优点和缺点。理解了这些内容,才能更好地在应用中选择使用哪种光纤传感技术,并选择大成永盛的相应北诺®毛细®系列无缝钢管光纤光栅传感器或分布式光纤传感器。

分布式光纤传感器与光纤光栅传感器在使用环境上有什么区别?到底应该选择分布式光纤传感技术还是光纤光栅传感技术?要回答这些问题,就要对这两种光纤传感技术的优点和缺点有所了解。先来看图,这是北京大成永盛科技有限公司专利的北诺®毛细®系列无缝钢管光纤光栅传感器(温度、应力、应变):

短段北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅传感器(应力/应变/温度)实物图

图1

长段北诺®毛细®无缝钢管光纤光栅温度传感器实物图

图2

这是北京大成永盛科技有限公司专利的北诺®毛细®系列无缝钢管分布式光纤传感器(温度、振动等):

长段北诺®毛细®无缝钢管分布式光纤温度传感器实物图 北诺®毛细®无缝钢管分布式光纤振动传感器实物图

图3

图4

从上面的图示还有我们上一篇《分布式光纤传感技术与光纤光栅传感技术在原理上的区别》就可以看出这两种光纤传感器明显不同。

1、光纤光栅传感器一般较短,长度通常在10厘米至几十米,而分布式光纤传感器一般较长,长度通常在几十米至几十公里。因此,如果你的待测物长度在30米以内,那么通常光纤光栅传感器是更好的选择,而如果你的待测物长度在100米以上,那么通常分布式光纤传感器更适合你。

2、光纤光栅传感器测点理论上无限,实际上有限,如果配合普通C波段设备,从比较经济的角度考虑,一根光纤光栅传感器上的测点最好在16个点以内,13个点以内更好。分布式光纤传感器的测点则非常多,按照目前(2020年5月)比较主流的拉曼散射设备来说,几万个测点是没问题的。

3、光纤光栅传感器的测点位置小但非常准确,光纤光栅刻制在哪里,测试点就准确地位于哪里,常见光纤光栅的点实际上是0.5至10毫米的长度。分布式光纤传感器的测点则是大而化之,说是点,但实际上是一个线段,对常见的拉曼散射设备来说,它的点实际上是1米的长度。

4、光纤光栅传感系统普遍测试精度很好,使用普通C波段设备就能达到0.1摄氏度的温度分辨率和0.8微应变的应变分辨率。而常见的基于拉曼散射的分布式光纤传感系统多数测试精度为1摄氏度。

5、光纤光栅传感器测试准确且长期稳定性更好,由于光纤光栅传感最终依赖的是反射光波长,而决定反射光波长的光栅栅距(光栅周期)相对稳定,因此其长期稳定性更好。而分布式光纤传感最终依赖的是散射光的强度、频率、相位等信息,而决定散射光的因素则是光纤内杂质的多少,随着时间的推移,光纤会慢慢老化,分布式光纤传感系统所测得的物理量也会随之而变化——当然,有些使用本来就不需要特别精确。

6、在以上3-4条当中,我们主要是拿等间距的布拉格光纤光栅传感器组成的系统和基于拉曼散射的分布式光纤传感器组成的系统在作比较,如果据此判断光纤光栅和分布式光纤两种传感系统的优缺点,其实是不合适的,至少很偏颇。在基于瑞利散射和布里渊散射的分布式光纤传感系统中,测试点也可以很小,小到1毫米,测试精度也可以很高,高到0.1摄氏度和1微应变,但它们又会有别的问题,比如配套设备非常昂贵(是非常),或测试时间很长的问题……,无法一一而论。

看完我的这篇文章,有的朋友可能明白了一些光纤光栅传感器与分布式光纤传感器的区别,但也有的朋友可能会被我讲糊涂了,如果你被我讲糊涂了,那我在这里先表示抱歉。

说到底,选择北京大成永盛科技有限公司的北诺®毛细®系列无缝钢管光纤光栅传感器还是分布式光纤传感器去实现客户的要求,其实是一件比较复杂且需要持续沟通的事情,这两种系统都各有各的优点,也各有各的缺点,无法简单概括。

在选择时我们至少需要综合考虑诸如传感系统投资额度大小,测试指标要求,系统整体响应速度,施工成本,后期维护等方方面面的因素。如果大家搞不清楚,欢迎电话或微信联系我们,我们很乐意和大家一起探讨这个话题。

我们的理念是:“北诺®,让光纤不脆弱!”

声明:本公司系列产品多包含了包括商标和专利在内的多项知识产权,为推动行业发展和技术进步,北诺®毛细®系列无缝钢管分布式光纤传感器价格适中,鼓励大家正规渠道购买。未经授权,请勿仿制!


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