第一篇:光纖熔接技術總結(模版)
光纖熔接技術總結
據我所知安徽省所有高速公路,所有干線使用的通信傳輸設備,95%以上為光纜傳輸。由于近年來光纜經常被人為破壞,有時2KM內光纜中斷三到四次,相應熔接接頭次數就會增加,光纖損耗就會增大,影響了通信傳輸設備的穩定性或者圖像的傳輸。同時給業主帶來很多麻煩。首先,我們要了解高速公路干線,及收費所傳輸光纜主要有那些型號。收費所與收費所之間,都為單模通信光纜;老收費車道到機房監控,以多模通信光纖為主,像合肥管理處所轄各新建收費所,全為單模通信光纜。
干線:1.GYTS(A)指松套層交式光纜,目前最大成纜芯數為144芯;
2.GYFTY指非金屬松套層交式光纜,目前最大成纜芯數為144芯;
3.GY(D)XTW指中心管式(帶狀)光纜,目前最大成纜芯數為432芯;
4.GYXTA(S)指中心管式光纜,目前最大成纜芯數為12芯,主要用于干線道路監控分支光纜;
5.GYTY53指松套層交式光纜,目前最大成纜芯數為144芯,最大特點可以直埋在地下使用;
6.GYTA53指松套層交式光纜,目前最大成纜芯數為144芯,最大特點可以直埋在地下使用;
以上各種干線通信光纜特點:適用于長途通信和局間通信;逐工序阻水油膏填充,全截面雙重阻水;具有較強的抗拉力以及較好的防彈能力;適用溫度為-40℃到+60℃。收費所:主要為多模GYTA式光纜,光纜芯數一般不會多于20芯。
現在,我們怎樣區分單模光纜與多模光纜呢,單模光纜代表字母為B、D兩個字母,多模光纜代表字母為A。
例如:14B 指14芯單模光纜
20D 指20芯單模光纜
8A 指8芯多模光纜
16A 指16芯多模光纜
而光纖尾纖跳線區分為,單模尾纖為黃色,多模尾纖為紅色。
最后,如果干線光纜中斷,特別是一公里光纜中斷幾處,怎樣處理才能降低光纜的損耗呢。所以我們熔接光纖時要注意以下幾個方面:
光纜中斷后,立即進行現場勘查,看是否能夠盡量減少光纜熔接接頭數。
熔接光纖注意熔接損耗要小于或等于0.04dB,熔接損耗能達到0.00dB更好。達不到熔接損耗要求,必須重新熔接光纖。
熔接光纖后進行盤光纖(在熔接光纖之前,要把光纖在盤纖盒里比劃好,兩個方向的所有光纖比劃成一個橢圓狀。其一看起來比較整齊,其二減少光纖在盤纖盒里的損耗。),最好盤成一個橢圓狀。
在盤纖盒里減少盤纖的次數,降低光纜總體。例如:熔接光纖之前,留夠光纖熔接機熔接光纖即可。
封好光纜接續盒后,把光纜用扎帶扎好,保證光纜不會在人井內打折,當光纜折成一個圈,這個圈小于光纜直徑的20倍后,光纜損耗就會增大,或者光纜內的光纖纖芯就會斷。
如果某處光纜中斷后,以上幾點都能做到,干線光纜熔接的損耗就會降低很多。保證處理中斷后通信設備和監控圖像的正常適用。
第二篇:通訊工程項目 光纖熔接合同
寬帶駐地網工程施工合同
合同編號:
工程名稱:
日期:
年 月
日
協議條款
建設單位:(以下簡稱甲方)
施工單位:(以下簡稱乙方)
根據【中華人民共和國經濟合同法】和有關規定,結合本工程的具體情況,經雙方協商簽定本合同,共同遵守。
第一條、工程概況
1、工程名稱:
2、工程地點:
3、承包范圍及內容:
甲方 工程。內容包括:方案設計、施工圖設計、提貨保管、社區光纜端接、標記、測試、竣工資料的編制與申報、網絡設備安裝調試的配合、工程質保維護服務等。其中,光纜端接內容為:接續熔接 芯,成端熔接 芯 總計: 芯熔接
4、材料規格:
甲方提供:尾纖主材
乙方提供:熱縮管、塑料扎帶等雜料輔材
5、合同價款:
本工程的承包費用價格為:熔接芯數 ×10.00元/每芯
熔接工程費: 元 共計: 整
(輔材費用由乙方支付,對乙方負責購買輔材甲方認質認價。)
結算工程費:以實際完工并驗收合格的熔接芯數結算。
第二條、價款結算和付款方式:
1、本協議在雙方審定正式竣工日第二個月內,支付合同總價的50%,小計¥ 元;計人民幣 整(大寫)。
2、在項目完工后(以各方代表簽字為準)第三個月內,支付合同預算總價的40%,小計¥ 元;計人民幣 整(大寫)。3、3、結算總金額的10%,小計¥ 元,計人民幣 整(大寫)作為質量保證金,在完工一年后視質量情況支付給乙方。
4、工程質量的獎懲按《框架協議》執行。
第三條、進度計劃:
1、乙方按審定的施工圖編制施工組織設計或施工方案并將總進度計劃在合同簽定后一日內提交甲方代表。
2、在組織施工過程中,如遇到下列情況可順延工期:(1)、因甲方不能按期提供圖紙、材料、設備,或提供的材料、設備不符合設計、規范或合同規定,而導致工程被迫停工或不能順利施工。(2)、甲方提出變更計劃或施工圖,由此引起的停工、窩工或工程量的增加而延長的工期。(3)、由于天災及不可抗力所延誤的工期。
3、出現上述情況后,甲乙雙方應及時協商,并通過書面形式確定順延工期及相關事宜。
第四條、質量標準及驗收辦法:
1、驗收依據:按本工程施工圖設計;《中正通寬帶用戶駐地網工程驗收辦法(試行)》和《中正通寬帶駐地網工程施工規范(試行)》進行。
2、堅持按圖施工,任何一方不得隨意變更設計;如確需變更,由甲方在接到乙方書面報告七天內與原設計單位商定并變更書面通知乙方。
3、本工程采取隨工質檢,發現問題及時檢修合格,并辦理隨工檢查簽證。隱蔽工程單獨驗收由乙方通知甲方共同進行驗收,并辦理隱蔽工程驗收書手續。如甲方屆時未參加,乙方可自行檢查驗收,并做好記錄,對此甲方應予以承認。如甲方事后提出對此重作檢查,則其檢查費用應由甲方負擔。若重檢不合格,檢查費用應由乙方負擔。乙方必須返工并承擔工程延期責任。
4、工程全部完工后,乙方應按中正通寬帶網絡服務有限公司工程驗收辦法規定的格式及內容提交竣工報告及竣工資料。乙方提交報告及資料后,甲方組織竣工驗收,并辦理相關手續。
5、甲方如要求縮短正常工期而趕工,乙方應提出趕工措施,因此而增加的趕工費用,應由甲方負責。
第五條、甲乙雙方責任:
(一)、甲方責任:
1、在開工前叁天向乙方提交施工圖設計和有關技術資料。
2、在開工前組織設計、施工及相關單位進行工程設計交底。
3、根據雙方商定的工程承包范圍,按規定的品種、規格、質量、數量和時間,將材料及時供應給乙方。
4、由甲方提供的設備、材料在交付乙方前,甲方應負責檢驗貨品質量。
5、甲方在收到乙方的交(完)工報告且具備驗收條件后,7天內應組織工程的交工驗收,并在驗收后3天內給予批準或提出整改意見。
6、工程竣工驗收合格后,甲方正式接管并辦理竣工決算。此后非乙方責任引發的損失及事故,應由甲方負擔。
7、甲方指定 為工程項目負責人,督促檢查施工進度、質量,辦理隨工簽證。
(二)、乙方責任:
1、開工前熟悉圖紙,參與設計交底,編制施工組織設計或施工方案,搭建施工
臨時設施。
2、由乙方負責提供的材料,由甲方定質定價。對甲方提供的材料及時到甲方規定材料存放點領取并運往施工現場,進入施工現場時必須驗證,合格方能使用。
3、按審定的施工圖設計和 施工驗收規范精心組織施工,確保工程質量和施工安全,按期完成施任務。
4、按時向甲方提交施工組織方案、開工報告、月進度表和交(完)工報告等各種工程管理報表。
5、準確收集,整理工程技術資料,按期提供竣工技術文件,為工程的驗收投產創造必要條件。
6、工程完工后,清理現場,結清相關帳目。
7、乙方在施工中如需使用公用電、水須提前通知甲方,乙方結算相關費用。
8、乙方保證施工安全,對工人的安全負責。
9、因乙方導致的工程質量問題,由乙方負責返修,并承擔相關費用。
10、乙方委派
為本工程項目負責人,負責工程的實施和施工中的協調工作。
10、乙方需按照國家相關規定,在施工期間采取安全措施,保障甲方財物安全及乙方施工人員的人身生命安全。
第六條、質保承諾:
1、乙方承諾竣工驗收后的12個月為質量保證期,保證期內本協議規定的項目施工質量出現問題,乙方接到甲方通知后必須及時修復。如乙方不能對質保承諾履約,甲方有權扣除本協議規定的質保金。
2、乙方指定的質保接口人姓名: ,聯系電話:
第七條、仲裁:
施工中的糾紛,應本著實事求是的原則協商解決,如雙方協商不能解決時,由甲方所在地人民法院裁判。
第八條、合同生效與終止:
1、本合同雙方簽字鑒章即生效,全部工程竣工驗收、結清尾款后自然失效。
2、本合同一式貳份,雙方各持壹份。
3、本合同如有未盡事宜,根據具本情況結合有關規定由雙方協商解決。
4、議定附則條款,作為本合同之附件,與本合同具有同等效力,但不得與本合同原有條款抵觸。
建設單位(蓋章): 施工單位(蓋章):
代表: 代表:
開戶行:
帳號:
年 月
開戶行: 帳號: 年 月
日 日
第三篇:光纖熔接與測試心得體會
光纖熔接與測試心得體會
光纖熔接的方法一般有熔接、活動連接、機械連接三種。在實際工程中基本采用熔接法,因為熔接方法的節點損耗小,反射損耗大,可靠性高。
光纖傳輸具有損耗小,傳輸距離遠,工作頻帶寬、抗干擾能力強等優點,是廣電網絡理想的傳輸載體。光纖由極純凈的石英制成,在有線電視中只使用單模光纖。光纖接續是光纖傳輸系統中工程量最大、技術要求最復雜的重要工序,其質量好壞直接影響光纖線路的傳輸質量和可靠性。光纖測試是信號開通和故障查找的必要手段,為了方便管理和維護,做好光纖測試記錄很重要。
光纖熔接的方法一般有熔接、活動連接、機械連接三種。在實際工程中基本采用熔接法,因為熔接方法的節點損耗小,反射損耗大,可靠性高。
1、光纜熔接時應該遵循的原則
芯數相同時,要同束管內的對應色光纖;芯數不同時,按順序先熔接大芯數再接小芯數,常見的光纜有層絞式、骨架式和中心管束式光纜,纖芯的顏色按順序分為蘭、桔、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉、青。多芯光纜把不同顏色的光纖放在同一管束中成為一組,這樣一根光纜內里可能有好幾個管束。正對光纜橫切面,把紅束管看作光纜的第一管束,順時針依次為綠、白
1、白
2、白3等。
2、光纜的熔接過程
第一步,開剝光纜,并將光纜固定到接續盒內。在固定多束管層式光纜時由于要分層盤纖,各束管應依序放置,以免纏絞。將光纜穿入接續盒,固定鋼絲時一定要壓緊,不能有松動。否則,有可能造成光纜打滾纖芯。注意不要傷到管束,開剝長度取取1米左右,用衛生紙將油膏擦拭干凈。
第二步,將光纖穿過熱縮管。將不同管束、不同顏色的光纖分開,穿過熱縮套管。剝去涂抹層的光纜很脆弱使用熱縮套管,可以保護光纖接頭。
第三步,打開熔接機電源,選擇合適的熔接方式。熔接機的供電電源有直流和交流兩種,要根據供電電流的種類來合理開關。每次使用熔接機前,應使熔接機在熔接環境中放置至少15分鐘。根據光纖類型設置熔接參數、預放電時間、時間及主放電時間、主放電時間等。如沒有特殊情況,一般選擇用自動熔接程序。在使用中和使用后要及時去除熔接機中的粉塵和光纖碎末。
第四步,制作光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響接續質量,所以在熔接前一定要做好合格的端面。裸纖的切割,首先清潔切刀和調整切刀位置,切刀的擺放要平穩,切割時,動作要自然,平穩,勿重,勿輕。避免斷纖、斜角、毛刺及裂痕等不良端面產生。
第五步,裸纖的清潔 將棉花撕成面平整的小塊,粘少許酒精,夾住已經剝覆的光纖,順光纖軸向擦拭,用力要適度,每次要使用棉花的不同部位和層面,這樣即可以提高棉花利用率。
第六步,放置光纖 將光纖放在熔接機的V形槽中,小心壓上光纖壓板和光纖夾具,要根據光纖切割長度設置光纖在壓板中的位置,關上防風罩,按熔接鍵就可以自動完成熔接,在熔接機顯示屏上會顯示估算的損耗值。
第七步,移出光纖用熔接機加熱爐加熱。(按加熱鍵HEAT)
第八步,盤纖并固定。科學的盤纖方法可以使光纖布局合理、附加損耗小,經得住時間和惡劣環境得考驗,可以避免因積壓造成得斷纖現象。在盤纖時,盤纖得半徑越大,弧度越大整個線路的損耗就越小。所以,一定要保持一定半徑,使激光在纖芯中傳輸時,避免產生一些不必要的損耗。第十步,密封接續盒。野外接續盒一定要密封好。如果,接續盒進水,由于光纖以及光纖熔接點長期浸泡在水中,可能會導致光纖衰減增大。
第四篇:光纖熔接現有問題及分析
光纖熔接過程中遇到的現象分析
光纖自問世以來,就因它的特殊性而讓人們倍加小心。隨著光纖應用的普及,光纖技術的發展,光纖早已與人生的生活息息相關:進出辦公樓的門禁,聯網的主線就是光纖;辦公樓、酒店、小區的監控系統,光纖也做為主線路存在,就連進入門的閘機系統背后也存在著光纖的身影。光纖如此普及,作為熔接人員也經常會遇到一些令人無耐的事情。
1、施工人 員依照電源線的方式布線。現象分析:
經過與施工人員聊天,施工人員直接由水電工轉過來做弱電;施工人員普遍現象沒見過光纖的熔接過程;布線過短甚至和電源線一般長;以為只要拉到位就行啦,拉線過程粗暴,有的光纖拉到位也就廢了。解決方案:
a.布線前,針對施工人員素質參此不齊的現象,要有專門人員講解拉光纖需要注意的事項,不能只講過程不講結果。
b.針對小區、寫字樓或辦公樓弱電井等地方,要每隔300M左右留有10多米的余纖,盤在弱電井里以防光纖斷了好維修。
c.進機房的光纖要留有十幾M盤整齊,以備不時之需或將其盤到弱電間里面;立桿監控,放光纖要至少光纖到地,再多1M為放光纖的最低標準。
2、光纖上面沒有標簽或標簽不清晰。現象分析:
有的施工人員圖省事,先把光拉到位算把活干好啦,至于有沒有標簽跟整體工程相比是微不足到的小事;我們只負責拉線,熔接不關我們的事。解決方案:
a.講解標簽的重要性與必要性,光纖要做到清晰、準確,明了、沒有歧義。
b.要知道光纖不與電源線一樣接在一起就通啦。光纖是有方向性的,從末端到機房,光纖的方向不能錯,錯啦,會出現有的地方沒有信號。
c.與其熔接的時候再找光纖,不如順手將標簽標在光纖上更為省事,省心,節省時間成本。在工期緊的工程中,更能體現標簽在光纖熔接,甚至整個工程中的重要性。
3、光纖用多少芯的光纖為好。現象分析:
在一般的大型項目中,如政府單位,高檔小區寫字樓等經過設計院設計過的項目一般不會存在這種現象。一些對成本利潤不高的項目,或過于注重成本控制的公司在項目中會出現這種問題。解決方案:
a.項目的設計要有前瞻性,客戶的需求在定時期內是穩定的,但也是有變化的。有些項目在施工的過程中就改變了,有的需求設計之前就沒有考慮客戶需求的特殊性,造成沒有備纖甚至沒多余纖芯情況的出現。
b.要認識施工成本的高昂。不能出現因省一點料錢而多出更多工錢的現象發生。c.纖芯要留有余量,尤其是主線路,要多出6至8芯的備用芯以備不時之需。
4、光纖設備不通,是熔接出的問題 現象分析:
光纖收發器光纖燈不亮,光端機光纖燈不亮。解決方案:
河南元興網絡科技有限公司
內部資料
a.是不是設備光纖燈本身就不亮,一些小廠生產的光端機確定有設備指示燈不亮,但能正常通信的情況。
b.是不是設備壞啦,找根跳線直聯,確定光纖是好的。c.以上排除,就是損耗了;一般情況下熟練的熔接人員不會出現因熔接造成損耗過大的情況。光纖本征損耗一般也不大,盤纖是否盤斷,剩下要考慮拉線是否有扭傷等情況,或跳線品質差的問題或跳線時不注意跳線臟了。
5、光纖順序:
藍、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉紅、淺藍。
好的施工素養對于工程的重要性是不言而喻的,好的施工人員對于工程的質量起到非常重要的作用,是系統長期穩定運行的重要保證。
河南元興網絡科技有限公司
內部資料
第五篇:光纖氣體傳感器總結
光纖氣體傳感器調研總結
光纖氣體檢測綜述
1.1國內外光纖氣體檢測技術的發展
氣體傳感器是一種把氣體中的特定成分檢測出來, 并轉換成電信號的器件, 人們很早就開始了氣體傳感器的研究, 將其用來對有毒、有害氣體的探測, 對易爆、易燃氣體的安全報警。對人類生產生活中所需了解的氣體進行檢測、分析研究等, 使得它在工業生產和日常生活中起到耳目的作用。
光纖傳感技術是一項正在發展中的具有廣闊前景的新型高技術。由于光纖本身在傳遞信息過程中具有許多特有的性質, 如光纖傳輸信息時能量損耗很小, 給遠距離遙測帶來很大方便。光纖材料性能穩定, 不受電磁場干擾, 在高溫、高壓、低溫、強腐蝕等惡劣環境下保持不變所以光纖傳感器從問世到如今, 一直都在飛速發展[1]。
世界上已有多種光纖傳感器,諸如位移、速度、加速度、壓力、流量等物理量都實現了不同性能的光纖傳感。光纖氣體傳感技術是光纖傳感技術的一個重要應用分支,主要基于氣體的物理或化學性質相關的光學現象或特性。近年來,它在環境監測、電力系統以及油田、礦井、輻射區的安全保護等方面的應用顯示出其獨特的優越性[2]。
1989年,西安應用光學研究所的郭栓運對光纖氣體傳感器展開研究,在應用光學雜志上介紹了差分光譜吸收的基本原理,給出了實驗框圖和應用實例[15]。
1992年,中國礦業大學的王耀才等在光纖通信技術雜志上介紹了吸收型光纖瓦斯傳感技術和干涉型瓦斯傳感器的原理,并對其在煤礦重的應用前景做了探討[16]。
1997年,山東礦業學院的曹永茂等人針對光纖瓦斯傳感器光波波長的選擇展開討論,提出根據傳感器技術指標來確定光纖瓦斯傳感器的基本參數,并建立了相應的數學模型[17]。
1999年,大連理工大學劉文琦等人報道了一種新型透射式光纖甲烷傳感器,用1.31μm InGaAsP型LED做光源測量甲烷濃度,通過研究制備一種納米級多透射膜,增強了甲烷氣體對激光的光譜吸收[18]。同年,香港理工大學,靳偉應用調制光盤技術對DFB激光器驚醒調制,研究光纖氣體傳感器的分時多路復用(TDM)技術。靳偉建立了計算仿真模型,仿真結果表明由20個甲烷氣體傳感器組成的光纖氣體傳感器陣列的檢測靈敏度可以達到2000ppm[19-20]。之后靳偉博士與清華大學喻洪波合作,實現了連續波調頻技術復用的光纖氣體多點傳感系統[21]。
2000年,浙江大學葉險峰等在對CH4分子近紅外洗后光譜分析比較的基礎上考慮與光纖的低損耗窗口相一致以及價格等因素,采用價廉的1.3μm波段的LED作為光源,實現了對甲烷氣體的檢測,檢測靈敏度為1300ppm/m[6]。
2001年,燕山大學王玉田等根據甲烷氣體的吸收光譜,研究了一種利用價格低廉的LED作為光源的新型投射式光纖甲烷氣體傳感器,選擇兩種同型號的LED光源作為差分吸收信號,光源驅動器自動實行交替斬波[7]。為了保證系統對甲烷氣體檢測的精度,采取了兩項措施,一是設置了參考通道,二是采用了光源反饋通道以增強LED光源的穩定性[8]。
2005年,張愛軍[3]對光譜吸收型光纖氣體進行了研究。每一種氣體都有固有的吸收譜,當光源的發射光波與氣體的洗后光波長相吻合時,就會放生共振洗后,其洗后強度與該氣體的濃度有關,通過測量光的吸收強度就可測量氣體的濃度。以甲烷氣體為例,通過實驗研究,分析了吸收路徑長度對傳感器靈敏度的影響,增加吸收路徑的長度,有利于提高傳感器的靈敏度。氣體體濃度較小時,通過增加吸收路徑的長度來提高傳感器的靈敏度效果明顯。
2006年,中國科學院安徽光機所的闞瑞峰等可調諧二極管激光吸收光譜與多次反射池相結合,研制了用于地面環境空氣中甲烷含量檢測的便攜式吸收光譜儀,并利用不同體積分數的甲烷氣體對系統進行了測試,取得了很好的測試結果[9]。王曉梅等分析了TDLAS諧波信號的特征,建立了諧波信號的數學模型,利用較高濃度氣體的二次諧波信號作為曲線,對待測氣體的諧波信號進行線性回歸[10]。
2007年,燕山大學王艷菊等采用雙光路、雙波長來解決光源功率波動、光纖損耗等問題,在接受端采用旋轉雙色濾光器和單探測器消除了雙光電器件的飄逸對測量結果的影響[11]。同年,中國科學院安徽光機所的陳玖等應用自平衡測量方法,消除了激光的共模噪聲和其他同性干擾的影響,該方法不用加信號調制和所想放大器,減小了系統裝置的體積,易于集成便攜式痕量氣體檢測儀[12]。
2008年,褚衍平等通過光纖光柵和壓電陶瓷對快帶光源LED進行調制,獲得了與氣體吸收峰對應的窄帶反射出射光,檢測二次諧波實現氣體濃度的高靈敏測量,利用測量氣室和參考氣室的二次諧波比值來消除吸收系數隨環境的變化、光源光功率的波動和光路干擾對測量精度的影響[13]。
2009年,華南理工大學肖兵等基于自平衡激光接收器和數字鎖定放大器構造了TDLAS汽車尾氣動態濃度測量系統,自平衡激光接收器通過引入一個低頻反饋回路去維持吸收信號和參考信號的自動平衡,數字鎖定放大器由DSP芯片實現相關檢測算法,提高了系統的測量靈敏度[14]。
2010年,南京航空航天大學齊潔提出了基于光源掃描的光纖氣體傳感器系統設計方案,設計了一種新的基于查分吸收院里的氣體傳感系統,能對單一氣體記性對波段測定檢測,同時可以完成多種氣體共存環境的檢測。提出了一種基于最小二乘的背景噪聲消除方法。利用傳感氣室的輸入和輸出的擬合曲線相除的方法,實現了傳感器輸出的歸一化,解決了傳感器背景噪聲漂移的問題,同時解決了濃度對氣體吸收譜擬合線的影響,提高了測量精度[4]。
2012年,張可可[5]以比爾-郎伯定律為理論基礎,研究利用光譜吸收法測量氣體的濃度,根據HIRAN數據庫,選擇近紅外區甲烷2v3帶R3支的三條氣體吸收線記性研究,并確定吸收譜線的相關參數。研究波長調制光譜與諧波檢測理論,利用傅立葉級數展開模型和泰勒級數展開模型分析各次諧波信號,在頻率調制信號模型的基礎上,采用頻率-強度調制信號模型研究強度調制對各次諧波信號的影響。研究高斯線型和洛倫茲線型的各次諧波型號余波長調制系數的關系,確定各次諧波最佳的波長調制系數。對激光在光路中多次反射形成的標準具曉瑩展開研究,為標準具噪聲的抑制提供理論依據。
專利方面,國內發明專利《D形光纖消逝場化學傳感器》,發明提出一種用于醫療、環境監控、食品安全等檢測量的D形光纖消逝場化學傳感器。《光纖生物傳感器》這是一種光纖生物傳感器,用于測定環境中微生物的種類、含量等。《光纖液位傳感器》,一種光纖液位傳感器,包括有光源,探測器和傳感頭。《帶有光纖氣體傳感器的傳感系統》 專利號:CN101545860 發明人:夏華;J·S·戈德米爾;K·T·麥卡錫;A·庫馬;R·安尼格里;E·伊爾梅茨;A·V·塔瓦爾;Y·趙。這是一種包括光纖芯(32)的光纖氣體傳感器(20),該傳感器具有 位于光纖芯周圍的具有不同調幅輪廓的第一和第二折射率周期調制光 柵結構(36、38)。光纖包層(40)位于所述第一和第二折射率周期 調制光柵結構周圍。敏感層(42)位于所述折射率周期調制光柵結構 的其中一個的光纖包層周圍。該敏感層包括由Pd基合金制成的敏感材 料,該Pd基合金例如是納米PdOx、納米Pd(x)Au(y)Ni(1-x-y)或納米 Pd/Au/WOx。光纖氣體傳感器提供對來自燃燒環境的局部溫度校正氣 體濃度和成分的測量。本發明也描述了具有一個或多個光纖氣體傳感 器的陣列的基于反射或基于透射的傳感系統。《一種光纖氣體傳感器》 專利號:CN101059443 發明人:侯長軍;霍丹群;張紅英;廖海洋;鄭小林;侯文生;楊軍;皮喜田。這是一種光纖氣體傳感器,涉及檢測光氣及揮發性有機氣體的光纖氣體傳感器。本發明傳感器 主要包括入射光線和出射光纖、反應池及金屬卟啉溶液等。由于本發明傳感器具有操作簡單、成本低廉;能使待測氣體與金屬卟啉溶液敏感物質充分反應,顯著提高檢測的靈敏度;同一 反應池能對多種目標氣體同時進行有效檢測;從反應池的加料口加入不同的金屬卟啉溶液, 就能對不同的目標氣體進行有效檢測,檢測范圍廣等特點,故本發明傳感器可廣泛應用于廠 房裝修、室內裝修、工業生產及精細化工等行業中檢測光氣及揮發性有機物氣體,有利于環 境保護和人們的身心健康。SENSING SYSTEM WITH OPTICAL FIBER GAS SENSOR,專利號:JP2009244262發明人:XIA HUA;GOLDMEER JEFFREY SCOTT;MCCARTHY KEVIN THOMAS;KUMAR ADITYA;ANNIGERI RAVINDRA;YILMAZ ERTAN;TAWARE AVINASH VINAYAK;ZHAO YU。這個專利發明了一種傳感系統以及傳感器。傳感系統包括一組不同類別的光纖氣體傳感器,這些傳感器通過溫度修正測量氣體濃度。光纖氣體傳感器包括光纖芯,第一和第二折射率周期性調制光柵結在光纖芯里有不同的振幅調制方法。光纖包層包裹著第一和第二折射率周期性調制光纖結構。傳感層位于光纖包層結構中。傳感層包括一個由Pb合金傳感材料,如納米級氧化鉑等。光纖氣體傳感器是在燃燒環境中通過溫度修正測量氣體濃度。
1.2光纖氣體傳感器分類
(1)光譜吸收型光纖氣體傳感器 光譜法通過檢測樣氣透射光強或反射光強的變化來檢測氣體濃度。每種氣體分子都有自己的吸收譜特征,光源的發射譜只有在與氣體吸收譜重疊的部分才產生吸收,吸收后的光強發生變化。根據比爾-朗伯定律,當波長為λ 的單色光在充有待測氣體的氣室中
傳播距離為L 后,其吸收后的光強為:
I(λ)=I0(λ)exp(-αλCL)(1)
式(1)中,I0(λ)為波長為λ 的單色光透過不含待測氣體的氣室時的光強;C 為吸收氣體的濃度;αλ為光通過介質的吸收系數。整理即:
I0)IC???L
(2)
ln(通過檢測通氣前后光強的變化,就可以測出待測氣體的濃度。利用介質對光吸收而使光產生衰減這一特性制成吸收型光纖氣體傳感器原理如圖1 所示。光源發出的光,由光纖送入氣室,被氣體吸收后,由出射光纖傳至光電探測器,得到的信號光送入計算機進行信號處理,可得出氣體濃度。
圖1 光纖氣體傳感器原理框圖
(2)漸逝場型光纖氣體傳感器
漸逝場型光纖傳感器是利用光纖界面附近的漸逝場被氣體吸收峰衰減來測量氣體濃度的方法,是一種功能性光纖傳感器,從本質上說,可以認為是一種特殊的光纖光譜吸收型傳感器。(3)熒光型光纖氣體傳感器
這是一種通過測量與氣體相應的熒光輻射來確定其濃度的光纖氣體傳感器。熒光可以由被測氣體本身產生也可以由其相互作用的熒光染料產生。熒光物質受吸收光譜中特定波長的光照射時,被測氣體的濃度既可以改變熒光輻射的強度,也可以改變其壽命。和吸收型光纖氣體傳感器相比,熒光行傳感器使用波長(熒光波長)不同于激勵波長。由于不同的熒光材料通常具有不同的熒光波長,因此熒光傳感器對被測量的鑒別性好。實際上希望輻射波長和激勵波長離開的越遠越好,在輸出端可用廉價的波長濾波器將激勵光和傳感光分開。通常激勵波長在可見光或紅外區,這一波段上光源技術成熟,幾個也比較低廉。(4)燃料指示劑型光纖氣體傳感器
一些氣體在石英光纖低耗窗口內沒有較強的吸收峰,或者雖有吸收峰但相應波長的光源或檢測器不存在或太昂貴,解決這些問題的方法之一是應用燃料指示劑作為中間物來實現間接傳感。燃料與被測氣體發生化學反應,使得燃料的光學性質發生變化,利用光纖傳感器測量這種變化,就可以得到被測氣體的濃度信息。最常見的燃料指示劑光纖氣體傳感器是pH值傳感器,一些燃料指示劑的顏色會隨著pH值得變化而變化,引起對光的吸收的變化。通過測量某些氣體濃度變化帶來的pH值變化,分析氣體濃度信息。
圖 2 1.3 光纖氣體傳感器的特點
由于光纖本身傳輸損耗和微型結構,光纖氣敏傳感器存在兩個基本限制:一是光線的低損耗傳輸窗口的限制,石英光纖只在1.1~1.7um的近紅外區有低損耗和低散射。若在中、遠紅外區進行探測會造成光信號較大的衰弱,致使光通過待測氣體后的變化與氣體的檢測參數不成特定的關系。而多數氣體在中、遠紅外光譜區存在較強的吸收光譜。另一限制是光纖本身的微型結構使得光纖只有較小的數值孔徑,光耦合難以很高。但在短距離傳輸檢測中,采用數值孔徑較大的塑料光纖可提高光耦合,又不會產生較大的傳輸損耗。
盡管光纖氣體傳感純在限制,但光纖氣體傳感器較傳統的氣體傳感器仍具有很多優點:
(1)光纖氣體傳感器本質安全、抗電磁干擾、絕緣性能好,且耐高溫、耐高壓、防腐蝕、阻燃防爆,適用于遠距離遙測和某些特殊環境的分析;(2)光纖傳輸損耗低,信息容量大,直徑細,重量輕,光纖及探頭均可微型化;
(3)測量范圍寬,精度高,工作穩定,壽命長,成本低,可同時進行多參數或連續多點檢測疑惑的大量信息;
(4)系統匹配性能好,容易實現檢測及反饋控制的數字化、自動化和一體化;
(5)光纖探頭對被測量場的影響小,靈敏度高,動態范圍大,響應速度快;(6)光纖的生物兼容性好,加之良好的柔韌性和不帶點的安全性,使之尤其適應于生物和臨床醫學上的實時、體內檢測;
(7)在大多數情況先,光纖氣體傳感器不改變樣品的組成,是非破壞性分析。
由于光纖氣體闖愛情具有上述有點,尤其他的本質安全、抗電磁干擾的特點,是其他氣體傳感器無法比擬的。這使它可以安全方便地用于易燃易爆、強電磁干擾或其他惡劣環境中氣體的檢測。
產品調研
1、北京品傲光電科技有限公司 光纖傳感器性能指標如圖3:
圖 3 系統設備及參數如圖4:
圖 4 光纖氣體傳感器課探測氣體如圖5:
圖 5 產品實例圖:
10,000 ppm= 1% v / v(體積之比)價格:
35萬左右。基恩士(香港)有限公司
目前產品只能測氣體的有無,但工作溫度能到達300度
2、深圳富凱士公司
只能測單一氣體的話是有成品,但是要將混合氣體的成分區分開來的話,我們還在實驗室階段,暫時沒有成品提供。
3、北京蔚藍仕沒有相關光纖氣體傳感器。
瀏覽多家國外知名氣體傳感器廠家中國區主頁,如英國City Technology;日本費加羅,歐姆龍(只能測物體數量)Nemoto;美國飛思卡爾,歐米伽;德國SENSOR等。未發現相關光纖氣體傳感器的產品。
長春光機所:期刊論文《用于石油測井和管道運輸的分布式光纖傳感技術》,闡述了我國分布式壓力,溫度光纖傳感器在石油化工方面的應用情況。
發明專利《D形光纖消逝場化學傳感器》,發明提出一種用于醫療、環境監控、食品安全等檢測量的D形光纖消逝場化學傳感器。《光纖生物傳感器》,這是一種光纖生物傳感器,用于測定環境中微生物的種類、含量等。《光纖液位傳感器》,一種光纖液位傳感器,包括有光源,探測器和傳感頭。安徽光機所: 王曉梅等《基于可調諧二極管激光吸收光譜的高精度痕量氣體濃度定量方法》,分析了TDLAS諧波信號的特征,建立了諧波信號的數學模型,利用較高濃度氣體的二次諧波信號作為曲線,對待測氣體的諧波信號進行線性回歸。
參考文獻
[1] 陳娟,馮錫鈺,蒲春華.光纖氣體傳感器綜述[J].吉林工學院學報(自然科學版),1997.14-15 [2] 賈振安,王佳,喬學光,葛朋.光纖傳感技術在氣體檢測方面的應用[J].光通訊技術,2009.55-58 [3] 張愛軍.光譜吸收型光纖氣體傳感器的研究.武漢理工大學碩士學位論文.2005,1:54-57 [4] 齊潔.光譜吸收型光纖氣體傳感技術研究.南京航空航天大學博士畢業論文.2010,2:1-2 [5] 張可可.光譜吸收式光纖氣體檢測理論及技術研究.哈爾濱工程大學博士學文論文.2012,2:1-2 [6] 葉險峰,湯偉中.CH4氣體光纖傳感器的研究[J].半導體光電.2001,21(3):218-200 [7] 王玉田,郭增軍,王莉田等.投射式光纖甲烷氣體傳感器的研究[J].傳感技術學報.2001,6(2):147-151 [8] 王玉田,郭廷榮,張為俊.高分辨率高靈敏度可調諧近紅外二極管激光光譜探測[J].光學與光學技術.2004,(23):5-8 [9] 闞瑞峰,劉文清,張玉鈞等.基于可調諧激光吸收光譜的大氣甲烷監測儀[J].光學學報.2006,26(1):67-70 [10] 王曉梅,張玉鈞,劉文清等.可調諧二極管吸收光譜痕量氣體濃度算法的研究[J].中國激光.2006,3(Suppl):349-352 [11] 王艷菊,王玉田,王忠東.光纖甲烷氣體檢測系統的研究[J].壓電與聲光.2007,29(2):148-152 [12] 陳玖英,劉建國,張玉鈞等.調諧半導體激光吸收光譜自平衡檢測方法研究[J].光學學報.2007,27(2):350-353 [13] 褚衍平,張景超,管立君等.雙氣室氣體檢測系統的研究[J].應用光學.2008,29(3):390-393 [14] 肖兵,梁瑛琳,葉一如.提高基于TDLAS的廢棄動態濃度測量系統分辨率與靈敏度的方法[J].儀表技術與傳感器.2009,5:99-102 [15] 郭栓運.差分光譜光纖氣體傳感器的基本原理[J].應用光學.1989,6:28-31.[16] 王耀才,石藝尉,姜洪濤.光纖傳感技術在煤礦中的應用研究[J].光通信技術.1999,1(35):4-9 [17] 曹茂永,張逸芳,張士昌等.吸收光譜式光纖瓦斯傳感器的參數設計[J].煤炭學報.1997,22(3):280-283.[18] 劉文琦,牛德芳.光纖甲烷氣體傳感器的研究[J].儀表技術與傳感器.1999,1:35-36.[19] Jin wei.Crosstalk analysis of a TMD fiber gas sensor array using wavelength modulation of the DFB lase[J]r.SPIE Conference of Fiber Optic Sensor Technology and Applications.1999:326-337.[20] Jin wei.Performance analysis of a time-division-multiplexed fiber-optic gas-sensor array by wavelength modulation of a distributed-feedback laser[J].Applied Optics.1999,38(25):5290-5297.[21] 喻洪波,廖延彪,靳偉等.光纖化的氣體傳感技術[J].激光與紅外.2002,32(3):193-196.