文档介绍：光纤传感器渐逝场型光纤气体传感器发布时间: 2011-09-23 09:29 浏览次数: 65 更多分享人人网新浪微博渐逝场型光纤气体传感器是利用光纤接口附近的渐逝场被气体吸收峰衰减来测量气体浓度的。从本质上说, 可以认为它是一种特殊的光谱吸收型光纤气体传感器。对于光纤中的导模( 传播模) 可以认为光在光纤芯子和包层的界面上发生全反射, 这时在包层中出现渐逝场, 它的电场振幅随着与光纤芯子距离的增大而呈指数衰减。一种典型的渐逝场型光纤气体传感器是将普通光纤的包层去掉一部分形成所谓 D 型光纤, 使得包层中的一部分光波能量处于环境中, 待测气体与消逝场中的光波相互作用产生吸收从而使出射光强发生变化。如图 1 是采用 D 型光纤测量甲烷浓度的原理装置图。[1] 图1 采用 D 型光纤测量甲烷浓度的原理装置图渐逝场型光纤氢传感 qi 渐逝场型光纤氢传感器是一种新型的光纤氢传感器。这种传感器利用金属覆层中渐逝场的变化来检测氢气的浓度。将光纤的包层削掉,镀上一层氢敏感膜, 当光通过光纤时在其周围产生渐逝场。渐逝波是一个沿传播方向的行波, 它的振幅在传播方向按指数形式衰减, 其特性如下: (1) 氧气的存在有助于增强传感器的再生能力。(2) 灵敏度不受湿度影响。但响应速率和恢复速率变慢。而且,暴露于含 1%H 的空气中灵敏度比暴露于含 1%H的N 中下降了 40%。(3) 湿度特性在潮湿空气中的恢复速率是在干燥空气中的 10 倍左右。在室温下、干燥空气中, 传感器需要几个小时才能恢复最初的性能。(4) 温度特性灵敏度和响应速度均随周围温度的下降而下降,但光能变化不大。另外,在 500 ℃时煅烧传感器揭露了这类传感器具有极好的温度特性。这种传感器的灵敏度和响应速度均较高, 且温度性能较好, 可在室温附近大的温度范围内使用。另外, 传统的传感器只能测量某一点或某几点处的氢气浓度, 而利用渐逝波吸收的光纤氢传感器可缠绕在大的容器或管道上使用,对三维空间进行测量。基于布喇格光栅型光纤氢传感器当镀有钯膜的光纤布喇格光栅暴露于氢气中时, 钯与氢反应生成钯的氢化物。 PdHx 密度较小使得钯膜膨胀产生张力,这一张力可以通过比较 FBG 的发射谱和反射谱确定。钯膜膨胀还使得光纤拉伸, 从而引起光栅周期与折射率变化。由于张力的大小由氢气浓度决定, 故布喇格波长的变化量与氢气浓度有关, 从而通过布喇格波长可以确定该处氢气浓度的大小。其特性为: (1) 灵敏度该传感器适合低浓度氢的测量,当氢气浓度在 ~1. 8%, 布喇格波长随氢气浓度线性变化, 灵敏度为 nm/1%H。氢气浓度高于 %时灵敏度降低,且钯层易出现脱落现象。(2) 温度特性当环境温度变化时,钯膜高的膨胀率和收缩率使得光栅拉伸或收缩。光线氢传感器的研究进展发表时间: 2006-3-18 臧新梅刘建胜樊惠隆张扬来源: 中工工控网关键字:传感器光线氢传感器随着激光技术的发展和对敏感膜材料性能的进一步研究以及工艺制作方面的进步, 光纤氢传感器在光源的选择、材料的的敏感性和稳定性等各方面都将有较大的突破,光纤氢传感器将得到更为广泛的应用。一、引言无论是为了预防氢的积累还是要利用氢的场合都需要对氢的含量进行测量和监控, 而安全、可靠且廉价的氢测量或传感技术是更广泛地安全利用氢的必要保障。截至目前, 已经制成多种非光纤