[01458762]网络化光纤渐逝波温度传感技术

1、基于光纤渐逝波理论、利用熔锥型光纤耦合器，提出了一种新型的光纤渐逝波温度传感器。建立了光纤传感器理论模型，实现了由光源、耦合式光纤传感头、探测器和信号处理单元组成的光纤温度传感系统；2、对耦合式光纤传感头进行了理论分析、工艺制作及大量的实验测试。针对传感头的一致性和重复性问题，确定了光纤熔融耦合锥区的拉伸周期和分光比，为实用化奠定了良好的基础；3、实现了基于锁相环技术的光纤渐逝波温度传感器信号处理系统，并与直流信号监测方法进行了比较，该信号处理系统具有噪声低、性能稳定的特点；4、提出了级联式光纤温度传感器网络化结构，并对两级级联、三个光纤传感头的结构进行了实验和检测(由上海市计量测试技术研究院提供检测报告)，得到了温度测量范围为-44-+85.7℃，温度测量分辨率为±0.01℃的测量结果。该项目在网络化光纤温度传感器的原理和结构上有创新，在结构、成本及共性技术推广方面具有重要的应用价值。在有电磁场干扰、高电压、大电流及有毒有害、易燃易爆气体等存在的环境下，温度的测试与控制则是电温度传感器所无法解决的难题，而这些难题的解决往往会带来巨大的经济与社会效益，光纤温度传感器恰恰解决了这一问题。温度是最重要的三大测量参数之一，温度占测量量的17.2%，全球每年所需的温度传感器和系统约几十亿美元。而在中国随着经济的发展及温度传感器的成本降低，每年约需50-100万套传感器和系统，用于电力、石油、核能、建筑等。若该项目完成后并产业化后，努力争取占领10%的市场份额，那么产量约为8万台(套)。如果，每台(套)按0.5万元计算，产值约为4亿元，利润约为1亿元。另外，高性能的光纤温度传感器主要进口，它的生产还节约了大量的外汇。因此，该项目完成后有一个巨大的市场前景和经济效益。该项目所研制的光纤渐逝波温度传感器，具有灵敏度高、实用性好、重复性及抗干扰能力强、模块化、网络化的特点，能在电力、建筑、生物医学、国防、安全等领域广泛使用。