Ứng dụng và đặc điểm của cảm biến độ ẩm cách tử sợi Bragg

In the field of measurement, temperature and humidity monitoring must have a significant proportion in various different places. With the progress of science and technology and the demand for industrialization, higher requirements have been put forward for temperature and humidity sensors in terms of environmental adaptability, độ chính xác đo lường, and measurement range. The current situation is that electrical temperature and humidity sensors are still dominant in the market due to their advantages such as low cost, tốc độ phản hồi nhanh, and easy signal processing. Tuy nhiên, there are some issues with electrical sensors that cannot be ignored, such as poor interchangeability and insufficient long-term stability, and they are not suitable for applications in fields such as electrical, điện, và các ngành công nghiệp hóa dầu nơi có môi trường khắc nghiệt dễ cháy nổ.

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, nhu cầu đo lường chính xác các thông số vật lý trong tự nhiên ngày càng trở nên cấp thiết. Trong quá trình này, Công nghệ cảm biến sợi quang cũng đã đạt được sự phát triển toàn diện và ứng dụng rộng rãi, trong đó có công nghệ sử dụng cách tử sợi Bragg để cảm biến và đo lường. Như đã được biết đến, Cách tử sợi quang có thể đo nhiệt độ chính xác, nhấn mạnh, sự căng thẳng, sự dịch chuyển, tăng tốc, vân vân., trong khi đo độ ẩm môi trường là một lĩnh vực mới phát triển đang phải đối mặt với nhiều thách thức khoa học kỹ thuật cấp bách. Cảm biến độ ẩm truyền thống sử dụng vật liệu chức năng để hấp thụ độ ẩm môi trường và thay đổi các thông số điện của chúng như điện trở và điện dung để phát hiện độ ẩm, trong khi chất xơ Bragg gratings measure humidity by converting changes in water molecule content in the environment into changes in optical parameters of light waves, which has inherent advantages in high-precision measurement.

In the fields of aerospace, electrical and electrical engineering, military and meteorological, pharmaceutical and tobacco, it is necessary to monitor environmental humidity. Vì thế, improving the performance of humidity monitoring instruments and ensuring that they meet the needs of different detection environments is of great significance. The traditional types of humidity sensors include hair type, wet and dry bulb type, as well as capacitive, resistive and other humidity sensors. These types of humidity sensors are susceptible to interference from harsh environments such as electromagnetic, dầu khí, have poor stability, and limited application range. Humidity sensors are widely used in many fields, such as industrial control, sản xuất dược phẩm, agricultural planting, meteorological detection, and food storage. It is of great significance to achieve rapid and accurate measurement of humidity in these fields. Mature electrical humidity sensor products in the market, such as resistive humidity sensors and capacitive humidity sensors, have advantages such as high measurement accuracy and fast response speed. Tuy nhiên, their long-term stability and interchangeability are poor, and they may fail and even cause safety accidents in certain special applications (such as strong electromagnetic environments and oil and gas detection environments). Vì thế, a passive detection humidity sensor is needed in some flammable and explosive situations.

Electrical sensors have been widely used in various testing and measurement equipment, but they have many limitations, such as transmission loss, susceptibility to interference, and inability to be applied in harsh environments. Trong những năm gần đây, with the development of optoelectronics, optical signals have gradually replaced electrical signals in sensors due to their anti-interference and low loss performance.

Fiber optic sensors are passive sensors that are not easily affected by electromagnetic signals. They are inherently safe (tức là. chất chống cháy, chống cháy nổ) and can adapt to flammable and explosive environments such as electrical, điện, hóa chất, and pharmaceutical industries. Hơn thế nữa, fiber optic sensors have a small volume, trọng lượng nhẹ, and are more easily placed in narrow areas for long-distance network monitoring.

The most commonly used fiber optic humidity sensor is the fiber optic grating humidity sensor. The fiber optic grating type temperature and humidity sensor is a new type of temperature and humidity sensor that has developed with the development of fiber optic communication technology. Compared with traditional electrical temperature and humidity sensors, it has advantages such as anti electromagnetic interference, cách điện tốt, and large dynamic range. Ngoài ra, the sensing part is lightweight, kích thước nhỏ, diverse in structure and geometric shape, and easy to reuse for networking to achieve real-time, trực tuyến, and distributed sensing. Due to the insensitivity of fiber optic gratings to humidity, they need to be combined with humidity sensitive materials to form humidity sensitive components.

Cảm biến nhiệt độ sợi quang, Hệ thống giám sát thông minh, Nhà sản xuất cáp quang phân phối tại Trung Quốc