要写一篇关于传感器光卡车定位传感器的应用文章,可...

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随着社会的进步,经济的发展,现代化科学技术得到越来越广泛的应用。华盛光科技发展有限公司
运用现代化科学技术手段,结合当代温湿度测量技术与数据通讯处理技术,将功能实用、测量准确度高的温湿度监测与具体应用场及功能要求结合起来,推出了适于在炸药库使用的温温度监测方案,以实现对温湿度的实时监测、报警、记录、存储、数据查询、统一控制输出等功能,以达到合适的温湿度环境,满足具体的生产需要。
一、应用方案简介
随着社会的进步,经济的发展,现代化科学技术得到越来越广泛的应用。华盛光科技发展有限公司
运用现代化科学技术手段,结合当代温湿度测量技术与数据通讯处理技术,将功能实用、测量准确度高的温湿度监测与具体应用场及功能要求结合起来,推出了适于在炸药库使用的温温度监测方案,以实现对温湿度的实时监测、报警、记录、存储、数据查询、统一控制输出等功能,以达到合适的温湿度环境,满足具体的生产需要。
二、应用方案特点
☆&&采用高性能温湿度变送器,准确度和稳定性能高。
☆&&&采用数字信号传输,布线方便,信号传输距离远。
☆&&&具有报警功能,温湿度达到报警值时显示器自动闪烁跳动方示报警。
☆&&&数据处理功能:专业配套的组态软件界面,系统稳定,功能丰富,可对满足对数据进行记录、存储、查询、打印、报警、曲线等多种功能处理。
☆&&软件功能丰富、实用,方便维护及功能升级。
☆&&整套方案布线方便、安全性高,经济实用,性价比高
三、方案实现方式
1、处于炸药库的温湿度传感器为本安型,传感器自身不会产生电火花;另一个安全措施就是将温湿度探头用一个半封闭的防护箱保护起来,防护箱的上顶面和侧面上半部分打有通气孔,以便利于空气流通,保证温湿度测量高精度,防护箱底部及侧面下半部分为密封,这样就可以隔断温湿度探头与炸药通过空气的直接接触,(这样做,对于即便会产生火花的普通传感器,也会让火花消灭在防护箱内部,而不会掉下来与炸药接触,杜绝炸药被引爆的潜在可能)
2、电源供电到防爆安全栅处,经防爆安全栅变成安全信号给防爆温湿度传感器,防爆温湿度传感器输出安全的RS485信号经由安全栅
输出。温湿度测量信号经过数据采集器处理后,以数字信号传输给电脑,通过配套的温湿度监测软件读取实时的温湿度数据,从而实现了数据的实时监测。
3、上述处理方式 ,将温湿度探头与安全栅分别置于危险区与安全区,大大提高了温湿度测的安全性能,非常适合于容易发生危险的场所的温湿度测量。
四、方案配置及系统造价:&
分别为N个仓库,&N个仓库为工业炸药库,面积为N平米,每个仓库为N个点温湿度监测。N个库为雷管库,面积为N平米,为N个点温湿度监测。
每个点为防爆式温湿度变送器+防爆安全栅。监控室配套中控机,监测控制报警软件,实现监测,报警等功能。
根据客户提供图纸,第一种方式为3个库串联到一起,看现场情况布线不方便采用第二种为101与102走一条RS485总线,103走一条RS485总线,连接到警卫室。警卫室工控机通过软件,时时把数据传送到值班室,视距离每100米加一个中继模块。
第一种配置方式:
防爆温湿度变送器&&&防爆安全栅&&&组态软件
五、&&&&&&&方案特点说明:
采用高性能防爆温度变送器,准确度、稳定性和安全性高。
采用模拟信号传输,局域布线方便,信号传输距离远。
开放式通讯规约,系统扩展方便。
组态软件界面,系统稳定性有保障。
软件功能丰富、实用,方便维护及功能升级。
警情短信报警
LED数码管大屏显示实时温湿度值&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
六、&&&&&&&软件说明
系统采用专业工业组态监测软件,软件方便操作,可同时对200路的各种参数同时进行采集处理。期稳定的运行提供了保证,是一款功能丰富、性能稳定的温湿度监测软件。
6.1软件主要功能介绍:
即装即用:软件安装方便,直接点击“Setup.exe”运行完成安装,无需其它设置,即可使用,真正的即装即用。
多种界面:具有实时数显、实时曲线、历史曲线、数据报表、组态报表等多种数据显示方式。
组态灵活:画面、文字及曲线根据测量需要,灵活组态,画面具体生动。
数据存储:数据自动存储、数据导出(另存)Excel、TXT等格式。
数据打印:支持报表打印、历史曲线打印及在Excel里打印。
数据查询:通过输入查询时间,即可查询所需被测点对应时间内的数据记录和曲线记录。
监测报警:当监测数值达到报警条件时,以改变相应数据颜色并闪烁方式发出警报。同时通过声卡音箱输出报警声音。
稳定准确:软件运行稳定,抗干扰能力强,数据采集准确度高,满足高标准数据监测要求。&
环境监控系列
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光纤光栅传感器的工作原理及应用介绍
光纤光栅传感器的工作原理及应用介绍
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  光纤属于光纤传感器的一种,该光纤传感器主要是基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。下面我们就光纤光栅传感器的原理及应用等方面来向大家作介绍。
  由于光纤光栅与光纤之间天然的兼容性,很容易将多个光纤光栅串联在一根光纤上构成光纤光栅阵列,实现准分布式传感,加上光纤光栅具有普通光纤的许多优点外,且本身的传感信号为波长调制,测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗不受光源功率波动和系统损耗影响的特点,因此光纤光栅在传感领域的应用引起了世界各国有关学者的广泛关注和极大兴趣。自从1989年Morey等人首先对光纤光栅的应变和温度传感特性进行了研究后,光纤光栅传感器的应用领域不断拓展,现在人们已将其逐步应用于多种物理量的测量,制成了各种传感器。
  (一)光纤光栅传感器的分类
  这些传感器主要包括光纤光栅应变传感器、、加速度传感器、、等。
  (1)光纤光栅应变传感器及其原理
  此种传感器是在工程领域中应用最广泛,技术最成熟的光纤传感器。应变直接影响光纤光栅的波长漂移,在工作环境较好或是待测结构要求精小传感器的情况下,人们将裸光纤光栅作为应变传感器直接粘贴在待测结构的表面或者是埋设在结构的内部。由于光纤光栅比较脆弱,在恶劣工作环境中非常容易破坏,因而需要对其进行封装后才能使用。目前常用的封装方式主要有基片式、管式和基于管式的两端夹持式。
  (2)光纤光栅温度传感器及其原理
  温度是国际单位制给出的基本物理量之一,是工农业生产和科学实验中需要经常测量和控制的主要参数,同时也是与人们日常生活密切相关的一个重要物理量。目前,比较常用的电类温度传感器主要是热电偶温度传感器和热敏电阻温度传感器。光纤温度传感与传统的传感器相比有很多优点,如灵敏度高,体积小,耐腐蚀,抗电磁辐射,光路可弯曲,便于遥测等。基于光纤光栅技术的温度传感器,采用波长编码技术,消除了光源功率波动及系统损耗的影响,适用于长期监测;而且多个光纤光栅组成的温度传感系统,采用一根光缆,可实现准分布式测量。
  温度也是直接影响光纤光栅波长变化的因素,人们常常直接将裸光纤光栅作为温度传感器直接应用。同光纤光栅应变传感器一样,光纤光栅温度传感器也需要进行封装,封装技术的主要作用是保护和增敏,人们希望光纤光栅能够具有较强的机械强度和较长的寿命,与此同时,还希望能在光纤传感中通过适当的封装技术提高光纤光栅对温度的响应灵敏度。普通的光纤光栅其温度灵敏度只有0.010
nm/℃左右,这样对于工作波长在1550nm的光纤光栅来说,测量100℃的温度范围波长变化仅为lnm。应用分辨率为lpm的解码仪进行解调可获得很高的温度分辨率,而如果因为设备的限制,采用分辨率为0.
06nm的光谱分析仪进行测量,其分辨率仅为6度,远远不能满足实际测量的需要。目前常用的封装方式有基片式、管式和聚合物封装方式等。
  (3)光纤光栅位移传感器及其原理
  研究人员开展了应用光纤光栅进行位移测量的研究,目前这些研究都是通过测量悬臂梁表面的应变,然后通过计算求得悬臂梁垂直变形,即悬臂梁端部垂直位移。这种&位移传感器&不是真正意思上的位移传感器,目前这种传感器在实际工程已取得了应用,国内亦具有商品化产品。
  (4)光纤光栅加速度计及其原理
  1996年,美国的Berkoff等人利用光纤光栅的压力效应设计了光纤光栅振动加速度计。转换器由质量板、基板和复合材料组成,质量板和基板都是6mm厚的铝板,基板作为刚性板起支撑作用,中间为8mm厚的复合材料夹在两铝板中间起弹簧的作用。在质量块的惯性力作用下,埋在复合材料中的光纤光栅受到横向力作用产生应变,从而导致光纤光栅的布拉格波长变化。采用非平衡M-Z干涉仪对光纤光栅的应变与加速度间的关系进行解调.1998年,Todd采用双挠性梁作为转换器设计了光栅加速度计。加速度传感器由两个矩形梁和一个质量块组成,质量块通过点接触焊接在两平行梁中间,光纤光栅贴在第二个矩形梁的下表面。在传感器受到振动时,在惯性力的作用下,质量块带动两个矩形梁振动使其产生应变,传递给光纤光栅引起波长移动。这种传感器也在国内已经有了商品化的产品。
  (5)光纤光栅压力传感器及其原理
  对拉力或压力的监测也是监测的一部分重要内容,如桥梁结构的拉索的整体索力、高纬度海洋平台的冰压力,以及道路的土壤压力,水压力等。哈工大欧进萍等人相继开发出了光纤光栅拉索压力环和光纤光栅冰压力传感器,英国海军研究中心开发了光纤光栅土壤压力传感器,用以监测公路内部的荷载情况。并且各国相继开始光纤光栅油气井压力传感器的研究工作。
  除以上介绍的光纤光栅传感器外,光纤光栅研究人员和传感器设计人员基于光纤光栅的传感原理,还设计出光纤光栅伸长计,光纤光栅曲率计,光纤光栅湿度计,以及光纤光栅倾角仪,光纤光栅连通管等。此外,人们还通过光纤光栅应变传感器制成用于测量公路运输情况的运输计、用于测量公路施工过程中沥青应变的应变计等。
  (二)光纤光栅传感器的特点
  (1)抗电磁干扰:一般电磁辐射的频率比光波低许多,所以在光纤中传输的光信号不受电磁干扰的影响。
  (2)电绝缘性能好,安全可靠:光纤本身是由电介质构成的,而且无需电源驱动,因此适宜于在易燃易爆的油、气、化工生产中使用。
  (3)耐腐蚀,化学性能稳定:由于制作光纤的材料一石英具有极高的化学稳定性,因此光纤传感器适宜于在较恶劣环境中使用。
  (4)体积小、重量轻,几何形状可塑。
  (5)传输损耗小:可实现远距离遥控监测。
  (6)传输容量大:可实现多点分布式测量。
  (7)测量范围广:可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、 电压、液位、液体浓度、成分等。
  (三)光纤光栅传感器的应用
  自从1989年美国的Morey等人首次进行光纤光栅的应变与温度传感器研究以来,世界各国都对其十分关注并开展了广泛的应用研究,在短短的10多年时间里光纤光栅己成为传感领域发展最快的技术,并在很多领域取得了成功的应用,如航空航天、土木工程、复合材料、石油化工等领域。
  光纤光栅传感器作为光纤传感器的一种,在传感器领域保持着良好的发展势头,通过以上关于光纤光栅传感器的说明,希望对大家工作学习有所帮助。
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ADI光学传感器改善手势识别应用的可靠性ADUX1020光学传感器
来源: 未知
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ADI 日前发布了一款用于手势识别的光学传感器,可通过单个传感器测量对象的位置、距离和手势,相比现有解决方案具有更佳的检测精度和可靠性。需采用多个传感器的竞争型解决方案通常精度较低,因为传感器从不同角度&看到&的对象都有所不同,使得信号难以组合。ADUX1020光学传感器使用的单点检测改善了应用的可靠性,同时所需组件数更低,因而为系统开发人员降低了设计复杂性和成本。手势识别是一种新兴的用户接口方式,常用于楼宇和工业控制面板等用户只需通过移动或手势便能与设备交互的应用中。它在难以采用触摸屏接口的场景中尤为重要,比如潮湿的环境中、用户戴着手套的时候,或者很难接触控制台的情况。
除了单点检测,ADUX1020光学传感器还具有高环境光抑制能力,可在恶劣的光照条件下提供可靠而精确的操作。这同样使得最终用户的应用体验更为可靠。其它的光学传感器通常难以应对环境光源难题 -- 比如全日照、高频 LED 和荧光灯 -- 这些情况都有可能中断传感器精确解读手势的能力。
手势识别范围:0.5 cm至15 cm
近距检测范围高达20 cm
400 kHz I2C 界面
1.8 V模拟/数字内核
8引脚、2 mm & 3 mm、0.65 mm高LFCSP封装
多功能亮度传感器和信号调理
完全集成式AFE、ADC、LED驱动器和时序内核
可用于多种光学测量应用,包括手势控制和近距检测
使用光学和模拟滤波实现环境光抑制性能
外部LED具有灵活的片内可程序设计吸电流能力
高灵敏度和信噪比(SNR)
高分辨率位置测量
手势/近距传感器可在红外(IR)透明玻璃或其他材料下工作
轻松集成到光纤中;不必精确对准,无需镜头
低功耗工作
便携式设备中的用户接口(UI)控制手势
工业/自动化监控
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 技术支持:   旗下网站:粤ICP 号激光视觉传感器的原理及其在电弧焊和激光焊接中的应用
作者:Jean-Paul Boillot
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摘要:本文叙述了已开发的视觉系统,它能够自动识别接头位置,实现焊头跟随接头位置的自适应控制。该系统是一种完整成套的和低成本的系统激光视觉系统。已成功地应用于管子工程、机械设备、轨道车辆、桥梁、航空器和汽车等产品的制造过程。通过采用激光摄像机来进行接缝跟踪和焊接参数的实时控制,使焊接过程,如埋弧焊、熔化极气体保护电弧焊、钨极氩弧焊甚至激光焊,能够以更低的成本焊出更好的接头。
关键词:激光视觉系统;电弧焊;激光焊;应用
焊接在工业的各个行业中都是一种关键的加工方法。结构件的组焊是复杂的工艺过程,在可编程机器,如多轴联动装置和柔性的关节式出现之前,大部分仍采用手工操作来完成。焊接的自动化可使生产率及焊接接头和部件的质量得到提高,同时降低总成本。
然而,焊接机器人和焊接专机都缺少对工件的自适应能力,这点与焊工不一样。因为他们有眼睛和头脑,不用视觉系统和先进的传感器,各种焊接方法都难以智能地自动适应不良的接头装配和焊接变形引起的接头位置的变化。这些问题有时是由于粗糙的加工或由于难以避免的尺寸误差所造成的。
表1 示出各种焊接方法和允许的接头位置偏差,为实现这种接头的焊前准备和防止焊接时的变形,需要消耗大量的人力和物力。为此,自1970 年开始就对焊缝跟踪系统进行了大量的研究工作。表1 可以允许的焊接接头位置偏差
1 焊机的人工视觉
对于机械人焊接过程,需要3D 视觉信息。为了在焊接过程中适时引导焊头,就要求每秒钟至少能够处理16,000 个像素。焊接时环境很热,受到强光的照射,这要求激光传感系统必须坚固耐用。激光视觉系统的要求可归接如下:耐热、抗冲击、抗强光辐射和磁场干扰、适宜各种不同的金属表面状况、易于编程和操作结构紧凑、可移动、以每10-100ms 的时间间隔处理数据备、有与机械人和专用焊机的接口软件、联接接头集合参数与焊接参数的适应控制能力、价格适宜(低于焊接机械人价格的一半)。
图1 示出应用最广的激光摄像头该摄像头,观察熔池前方30mm 处的图像压缩空气喷嘴保护摄像头的物镜免受焊接烟尘和飞溅的干扰。
为了测量焊接接头的几何形状,激光束照射在工件表面上呈现三角形的光场。由于接头形状的差别,设计了不同的激光摄像头。对用的摄像头可以以几个微米的精度来确定接头位置,其它摄像头精度可以差一些,但是可以处理大坡口接头。
2 自动焊接和机械人焊接采用传感器和过程控制的益处
视觉系统用于焊接过程,可以完成的功能如下表2。表2 激光传感器和控制功能一览表
图1 激光摄像机结构3 焊接机械人用的一种视觉系统
比较实用的一种视觉系统是由几个毫瓦的半导体激光二极管照射接头的三角形视场。通过机械扫描或者圆柱形透镜使激光在接头的横向扫描。线排列的CCD 或者PSD 或者CCD矩阵接受接头的映像。通过三角测量和视觉场的标定,就可以快速计算出接头的尺寸。接头影响的精度和质量受到许多因素的影响:摄像机的大小;距工件表面的距离;视场的大小;分辨度和计算速度;CCD 的动态性能;激光电源的反馈控制;光路系统的质量。
由于这种视觉系统的工作条件恶劣,设计和装配一个压缩空气保护喷嘴来保证激光稳定地通过物镜传输到工件,这是极端重要的。还必须使用一个可更换的窗口来保护摄像机的物镜,而可控的空气层流同时可以压缩和冷却前喷嘴,成功的关键是按日程定期维护和更换喷嘴系统。
接线不当也常常成为设备运作失败的原因,必须强制采用优质元件和材料以保证长的无故障时间MTBF。必须采用将激光摄像机、过程数据的控制单元与机械人或者专用设备联接起来并进行数据交换。接口应该易于操作,并可以在PC 机上进行编程。摄像机的操作必须与机械人的控制装在一起。有时视觉系统可作为PC 控制焊机单元的一部分。
4 应用实例
应用领域主要有两大类:一种是板金结构中焊缝多而且很短,另一种时焊接工作量大。几个典型应用实例如下:
·加热水罐的焊接:该薄壁水罐要求焊接速度达到2.5m/min,焊接方法是熔化极气体保护焊,直径为2mm,采用90%氩和10% CO2 混合气体保护。焊接电流为750A,电压为28 30V。
·挖掘机零件的多道焊:挖掘机零件常常是铸件,其焊缝位置的重复性不好,因此必须有焊缝监测和控制装置,否则只能用手工焊,但是60 毫米厚的寒风,手工完成是相当艰苦的。因此采用了带有激光视觉系统的熔化极气体保护焊,实现了寻找焊缝、焊缝跟踪、自适应多道焊接。
·载重汽车车架的接头自动定位:车架结构有许多短焊缝,为提高生产率,应该实现自动化。如果没有视觉系统,需要靠接触传感器,这就增加了工作周期。采用激光视觉系统在几分之一秒内就实现了接头的定位,包括机器人定位、影像提取和焊枪运动到位等动作。
·此外,还用于船体面板组装焊接、载重汽车铝合金染料筒的焊接、管道的多站焊接线、排气管的焊接等。(end)
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光纤传感器的发展趋势及应用
光纤传感器的发展趋势及应用
作者:沈阳市传感技术研究所 肖季春&&&&来源:Ringer
近年来,传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;尽缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的线人作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
基本工作原理及应用领域
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送进调制器,使待测参数与进进调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送进光探测器,经解调后,获得被测参数。 光纤传感器的应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的丈量。光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了很多行业多年来一直存在的技术困难,具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:
● 城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。
● 在电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时丈量空间温度场分布的高新技术,分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点,还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力,利用这种特点我们可以连续实时丈量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,丈量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。
光纤传感器的分类
光纤传感器可分两大类:一类是功能型(传感型)传感器;另一类是非功能性(传光型)传感器。
功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,被丈量对光纤内传输的光进行调制,使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化,现通过被调制走的传导进行解调,从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内被丈量调制,多采用多模光纤。
优点:结构紧凑,灵敏度度。缺点:须用特殊光纤,本钱高。典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等。
非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被丈量的变化,光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上被丈量调制。
优点:无需特殊光纤及其他特殊技术,比较轻易实现,本钱低。缺点:灵敏度较低。实用化的大都是非功能型的光纤传感器
目前光纤传感器已经有70多种,光纤声传感器是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种。与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,本钱低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性民航系统。
荧光光纤传感器
与化学传感器不同,光纤生物传感器主要是利用荧光免疫竞争原理实现对分析物的检测。Shriver-Lake等人发展了一种适合于多目标检测的荧光光纤传感器,采用免疫竞争方法可同时检测TNT和RDX(三次甲基三硝基胺)两种爆炸物。他们将抗体固定在光纤表面,荧光标记抗原与自由抗原在光纤表面进行免疫竞争,通过检测荧光强度的变化,可定量检测爆炸物的体积分数。需要指出的是,固然荧光光纤生物传感用具有灵敏度高、选择性好等优点,但使用稳定性差是其难以克服的缺陷。
随着新的荧光敏感材料的出现,爆炸物的荧光检测方法也在不断发展。Swager小组利用微纳米颗粒材料比表面大的特点,利用层层组装技术将共轭荧光高分子固定于微球表面,制成了可对硝基芳烃类炸药实现灵敏检测的功能荧光微球材料,并形象地称其为“智能砂子”。针对共轭荧光高分子薄膜荧光传感器的局限性,提出了以固定化多环芳烃的超分子行为为基础的传感薄膜材料设计新思想,制备了十余种新型传感薄膜材料,已实现了对有机二酸等的选择性检测。实验发现,在这些薄膜中,芘功能化薄膜对空气中硝基芳烃类化合物的存在十分敏感,其灵敏度可与共轭荧光高分子薄膜相媲美,展现出很好的应用开发远景。可以预期,薄膜荧光传感器所具有的巨大上风必将使其在硝基芳烃类炸药的超灵敏快速检测方面获得实际应用。
分布式光纤监测技术
20世纪70年代,光纤监测技术伴随着光导纤维及光纤通讯技术的发展而迅速发展起来。与传统的监测技术相比,光纤监测技术有一系列独特的优点:
● 光纤传感器以光信号作为载体,光纤为媒质,光纤的纤芯材料为二氧化硅,因此,该传感用具有耐腐蚀、抗电磁干扰、防雷击等特点,属本质安全。
● 光纤本身轻细纤柔,光纤传感器的体积小、重量轻,不仅限于布设安装,而且对埋调部位的材料性能和力学参数影响甚小,能实现无损埋设。
● 灵敏度高,可靠性好,使用寿命长。分布式光纤监测技术除了具有以上的特点外,还具有以下两个明显的优点:可以正确地测出光纤沿线任一点的监丈量,信息量大,成果直观;光纤既作为传感器,又作为传输介质,结构简单,不仅方便施工,潜伏故障大大低于传统技术,可维护性强,而且性能价格比好。
分布式光纤经久耐用,安全可靠,由它构成的网络可以遍布坝体,这些光纤网络如同神经系统,可以感知坝体各部位相关信息,大坝因此而有看成为一种机敏结构。分布式光纤监测技术是当代高科技的结晶,是一种理想的大坝安全监测系统,广大安全监测工作者应予以积极推广。
光纤测温技术
光纤测温技术是近年才发展起来的新技术,并已逐渐显露出某些优异特性。可是,正象其他新技术一样,光纤测温技术并不是万能的,它不是用来代替传统方法,而是对传统测温方法的补充与进步。充分发挥它的特长,就能创造出新的测温方案与技术应用的场合,如下所述:
● 强电磁场下的温度丈量。高频与微波加热方法受到人们重视,正在向如下领域逐渐扩展:金属的高频熔炼、焊接与淬火、橡胶的硫化、木材与织物的烘干以及制药、化工,甚至家庭烹调等。光纤测温技术在这些领域中有着尽对上风,由于它既无导电部分引起的附加升温,又不受电磁场的干扰。
● 高压电器的温度丈量。最典型的应用是高压变压器绕阻热门的温度丈量。英国电能研究中心从20世纪70年代中期就开始潜心研究这一课题,起初是为了故障诊断与预告,后来又用于计算机电能治理的应用,转进了安全过载运行,使系统处于最佳功率分配状态。另一类应用的场合是各种高压装置,如发电机、高压开关、过载保护装置,甚至排挤电力线和地下电缆等。
● 易燃易爆物的生产过程与设备的温度丈量。光纤传感器在本质上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。与电学传感器相比,既能降低本钱又能进步灵敏度。例如,大型化工厂的反应罐工作在高温高压状态,反应罐表面温度特性的实时监测可确保其正确工作,将光纤沿反应罐表面展设成感温网格,这样任何热门都能被监控,可有效地预防事故发生。
● 高温介质的温度丈量。在冶金产业中,当温度高于1300℃或1700℃时,或者温度虽不高但使用条件恶劣时,尚存在很多测温困难。充分发挥光纤测温技术的上风,其中有些困难可看得到解决。例如,钢液、铁液及相关设备的连续测温题目,高炉炉体的温度分布等,有关这类研究国内外都正在进行之中。
● 桥梁安全检测。国内在大桥安全检测项目中,采用了光纤光栅传感器,检测大桥在各种情况下的应力应变和温度变化情况。在大桥选定的端面上布设了8个光纤光栅应变传感器和4个光纤光栅温度传感器,其中8个光纤光栅应变传感器串接为1路,4个温度传感器串接为1路,然后由光纤传输到桥管所,实现大桥的集中治理。从测试结果来看,光纤光栅传感器所取得的测试数据与预期结果一致。
● 钢液浇铸检测。连铸机在浇铸时,为防止钢液被氧化、进步质量,希看钢液在与空气完全隔尽的状态下,从大包流到中间包。但实际上,在大包浇铸完时,是由操纵员目视判定渣是否流出,因而在大包浇铸结束前5~10分钟之间,密闭状态已破坏。为了防止铸坯质量劣化及错误判定漏渣,研制出光纤漏渣检测装置。(end)
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