Die Anwendung und Eigenschaften von Faser-Bragg-Gitter-Feuchtigkeitssensoren

Im Bereich Messtechnik, Die Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit muss an verschiedenen Orten einen erheblichen Anteil haben. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der Forderung nach Industrialisierung, An Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren werden hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit an die Umgebung höhere Anforderungen gestellt, Messgenauigkeit, und Messbereich. Die aktuelle Situation ist, dass elektrische Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren aufgrund ihrer Vorteile wie niedrigen Kosten immer noch dominant auf dem Markt sind, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, und einfache Signalverarbeitung. Jedoch, Es gibt einige Probleme mit elektrischen Sensoren, die nicht ignoriert werden können, wie schlechte Austauschbarkeit und unzureichende Langzeitstabilität, und sie sind nicht für Anwendungen in Bereichen wie der Elektrotechnik geeignet, elektrisch, und petrochemische Industrien, in denen brennbare und explosive raue Umgebungen herrschen.

Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, Der Bedarf an präziser Messung physikalischer Parameter in der Natur wird immer dringlicher. Während dieses Prozesses, Die faseroptische Sensortechnologie hat ebenfalls eine umfassende Entwicklung und weit verbreitete Anwendung erreicht, einschließlich der Technologie der Verwendung von Faser-Bragg-Gittern zur Erfassung und Messung. Bekanntlich, Glasfasergitter können die Temperatur genau messen, Stress, Beanspruchung, Verschiebung, Beschleunigung, usw., Während die Messung der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung ein neu entwickeltes Gebiet ist, das mit vielen dringenden wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen konfrontiert ist. Herkömmliche Feuchtigkeitssensoren nutzen Funktionsmaterialien, um Umgebungsfeuchtigkeit zu absorbieren und ihre elektrischen Parameter wie Widerstand und Kapazität zur Feuchtigkeitserkennung zu ändern, während Faser Bragg-Gitter messen die Luftfeuchtigkeit durch Umwandlung von Änderungen des Wassermolekülgehalts in der Umgebung in Änderungen der optischen Parameter von Lichtwellen, Dies bietet inhärente Vorteile bei hochpräzisen Messungen.

In den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Elektrotechnik und Elektrotechnik, Militär und Meteorologie, Arzneimittel und Tabak, Es ist notwendig, die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung zu überwachen. daher, Es ist von großer Bedeutung, die Leistung von Feuchtigkeitsüberwachungsgeräten zu verbessern und sicherzustellen, dass sie den Anforderungen verschiedener Erkennungsumgebungen gerecht werden. Zu den traditionellen Arten von Feuchtigkeitssensoren gehört der Haartyp, Nass- und Trockenbirnentyp, sowie kapazitiv, Widerstands- und andere Feuchtigkeitssensoren. Diese Arten von Feuchtigkeitssensoren sind anfällig für Störungen durch raue Umgebungen, wie z. B. elektromagnetische Störungen, Öl und Gas, haben eine schlechte Stabilität, und begrenzter Anwendungsbereich. Feuchtigkeitssensoren werden in vielen Bereichen häufig eingesetzt, wie zum Beispiel industrielle Steuerung, Pharmazeutische Produktion, landwirtschaftliche Bepflanzung, meteorologische Erfassung, und Lebensmittelaufbewahrung. Es ist von großer Bedeutung, in diesen Bereichen eine schnelle und genaue Messung der Luftfeuchtigkeit zu erreichen. Ausgereifte Produkte für elektrische Feuchtigkeitssensoren auf dem Markt, wie beispielsweise resistive Feuchtigkeitssensoren und kapazitive Feuchtigkeitssensoren, haben Vorteile wie hohe Messgenauigkeit und schnelle Reaktionsgeschwindigkeit. Jedoch, ihre Langzeitstabilität und Austauschbarkeit sind schlecht, und sie können ausfallen und bei bestimmten Spezialanwendungen sogar Sicherheitsunfälle verursachen (wie starke elektromagnetische Umgebungen und Öl- und Gasdetektionsumgebungen). daher, In einigen brennbaren und explosiven Situationen ist ein passiver Feuchtigkeitssensor erforderlich.

Elektrische Sensoren werden in verschiedenen Test- und Messgeräten häufig eingesetzt, aber sie haben viele Einschränkungen, wie etwa Übertragungsverluste, Störanfälligkeit, und Unfähigkeit, in rauen Umgebungen eingesetzt zu werden. In den letzten Jahren, mit der Entwicklung der Optoelektronik, Optische Signale haben aufgrund ihrer Anti-Interferenz- und geringen Verlustleistung nach und nach elektrische Signale in Sensoren ersetzt.

Faseroptische Sensoren sind passive Sensoren, die nicht so leicht durch elektromagnetische Signale beeinflusst werden. Sie sind von Natur aus sicher (d.h. schwer entflammbar, explosionsgeschützt) und kann sich an brennbare und explosive Umgebungen wie elektrische anpassen, elektrisch, chemisch, und Pharmaindustrie. Darüber hinaus, Faseroptische Sensoren haben ein kleines Volumen, geringes Gewicht, und lassen sich leichter in engen Bereichen für die Netzwerküberwachung über große Entfernungen platzieren.

Der am häufigsten verwendete faseroptische Feuchtigkeitssensor ist der Feuchtigkeitssensor mit faseroptischem Gitter. Der Temperatur- und Feuchtigkeitssensor mit faseroptischem Gitter ist ein neuer Typ von Temperatur- und Feuchtigkeitssensor, der mit der Entwicklung der faseroptischen Kommunikationstechnologie entwickelt wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren, Es hat Vorteile wie die Vermeidung elektromagnetischer Störungen, gute elektrische Isolierung, und großer Dynamikbereich. Zusätzlich, Der Sensorteil ist leicht, klein, vielfältig in Struktur und geometrischer Form, und einfach für die Vernetzung wiederzuverwenden, um Echtzeit zu erreichen, online, und verteilte Erfassung. Aufgrund der Unempfindlichkeit von Glasfasergittern gegenüber Feuchtigkeit, Sie müssen mit feuchtigkeitsempfindlichen Materialien kombiniert werden, um feuchtigkeitsempfindliche Komponenten zu bilden.