

二十世紀(jì)七十年代以來(lái),光纖傳感技術(shù)伴隨光纖通信技術(shù)的發(fā)展而蓬勃發(fā)展,以光波為載體,光纖為媒質(zhì),感知和傳輸外界被測(cè)量信號(hào)的新型傳感技術(shù)。作為被測(cè)量信號(hào)載體的光波和作為光波傳播媒質(zhì)的光纖,具有一系列 的、其它載體和媒質(zhì)難以相比的優(yōu)點(diǎn)。光纖傳感技術(shù)具有防電磁干擾、電氣本征 和性高的特點(diǎn),在強(qiáng)電磁場(chǎng)存在的場(chǎng)所,采用光纖傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的在線監(jiān)測(cè)已成為大家的共識(shí)[Cil。而且光纖傳感尺寸小,容易實(shí)現(xiàn)在電力設(shè)備內(nèi)部布設(shè)。將光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于電力設(shè)備測(cè)溫預(yù)警,實(shí)現(xiàn)了電力運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)在線檢測(cè),通過(guò)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè),防止事故的發(fā)生,地做到防患于未然。其次也為今后實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修,提高檢修效率,降低檢修成本和管理成本起到關(guān)鍵的作用。
按照光纖測(cè)溫的原理和作用,光纖測(cè)溫分光纖光柵測(cè)溫技術(shù)與光纖分布測(cè)溫技術(shù)。光線分布式測(cè)溫技術(shù)是在上世紀(jì)七十年代末提出,隨著光時(shí)域反射(OTDR)技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的,是一種利用激光在光纖中傳輸時(shí)產(chǎn)生的背向喇曼散射信號(hào)和光時(shí)域反射原理來(lái)獲取空間溫度分布信息的監(jiān)測(cè)方法,它將傳感光纖沿場(chǎng)分布,并采用相應(yīng)的探測(cè)技術(shù),對(duì)沿光纖傳輸路徑上的空間分布及隨時(shí)間變化的信息進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)控。
光纖光柵測(cè)溫技術(shù)主要器件是布拉格光纖傳感器。加拿大通信研究中心 先發(fā)現(xiàn)光纖光敏性,并且采用駐波寫入法獲得自感應(yīng)光柵。到1993年光纖敏化技術(shù)的進(jìn)步和相位掩模板的使用使光纖光柵實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。光纖光柵的反射或透射峰的波長(zhǎng)與光柵的折射率調(diào)制周期以及纖芯折射率有關(guān),而外界溫度或應(yīng)變的變化會(huì)影響光纖光柵的折射率調(diào)制周期和纖芯折射率,從而引起光纖光柵的反射或透射峰波長(zhǎng)的變化,這就是光纖光柵傳感器的基本工作原理。實(shí)際工程中所用光纖是一種在纖芯中加入了光敏材料的光纖,利用光敏光纖的光折變效應(yīng),用紫外激光向光纖纖芯側(cè)而寫入,紫外曝光后會(huì)使纖芯的折射率增加,形成折射率周期變化的光柵結(jié)構(gòu),通過(guò)測(cè)量反射光波長(zhǎng)的變化,從而測(cè)得被測(cè)物體的溫度。這種溫度傳感器容易維護(hù)、 換。這些特點(diǎn)決定了光纖光柵溫度傳感器是 適合于電力溫度測(cè)量的技術(shù)手段。