光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。光纤传感器有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。
光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器,其工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中,光束经由光纤导入,通过调制器后再射出,其中光纤的作用首先是传输光束,其次是起到光调制器的作用。
omron欧姆龙光纤传感器E32-D21-S32M
omron欧姆龙光纤传感器E32-D21-S32M
检测方向:顶视
形状(mm):弯曲套管 R10
电缆弯曲半径:R10
检测距离(mm):
E3X-HD:
GIGA: 250
HS: 72
ST: 110
SHS: 30
E3NX-FA:
GIGA: 370
HS: 100
ST: 160
SHS: 30
光轴(最小检测物体):(φ5μm/ φ2μm)
注1.检测距离中记载的各模式名称和响应时间如下所述。
【E3X-HD】GIGA:大功率模式(16ms)、HS:高速模式(250μs)、ST:标准模式(1ms)、SHS:超高速模式(NPN输出:50μs、PNP输出:55μs)
【E3NX-FA】GIGA:大功率模式(16ms)、HS:高速模式(250μs)、ST:标准模式(1ms)、SHS:超高速模式(30μs)
注2.最小检测物体为在标准模式下,将检测距离和灵敏度设定为最佳时的值(参考值)。
前者为E3X-HD、后者为E3NX-FA的值。
注3.反射型的检测距离为使用白色画纸时的值
目前,我国光纤传感器行业已广泛应用于电网基建、城市管廊、油气能源基建、海底缆线、交通基建、城市安防等领域,实现资产监控运维管理功能,下游应用领域十分宽广。
光纤传感器在各领域中应用情况
以电网基建、城市管廊领域为例,随着国家电网大力建设坚强智能电网及电力物联网,我国电网投资规模整体呈增长态势。据中电联数据,2021年,我国电网投资规模达到4951.00亿元,电网投资规模持续维持在高水平。
因此,随着电网基建、城市管廊、油气能源基建、海底缆线等应用市场高速发展,我国光纤传感器行业也受益发展,光纤传感解决方案市场规模将持续保持增长趋势。根据数据显示,2021年,我国光纤传感解决方案市场规模达到72.90亿元人民币,2017-2021年的年复合增长率达27.1%,预测到2026年,市场规模将达到208.70亿元。
目前,我国已成为全球光纤传感器消费最大国,在国产化进程有一定的突破。以南京大学、深圳中科传感为代表的大学及研究院等机构,基本掌握了全套的光纤传感器方案。而在光纤传感系统的核心部件上,厦门彼格的窄带光源、世维通的铌酸锂波导等为代表相关的器件,都不甘落后争相实现自主研发。
但是在国内传感器没有进入“重点领域、重点行业、重大工程”,没有进入国民经济主战场。传感器作为信息技术三大支柱之一,并未受到像集成电路和计算机那样重视,也未享受同样的政策。即使在基础元器件中,其重要性也排在机械元器件之后,原因是对传感器的重要性认识偏颇。近十年来虽然对传感器的发展提出了一系列政策,但是都是作为主项目的子项目立项,依附于物联网、智能制造、仪表仪器等,从未作为国家项目单独立项。国家对传感器的投资力度还是不够的。
纵观整个行业市场,目前中国光纤传感器的自主研发仍是短板,总体市场化水平仍落后外国。据统计,中国传感器新品研制率落后美日等国近10年,产业化水平落后10到15年。未来,中国光纤传感市场产业化格局有待提升,物联网技术的加持,将推动中国光纤传感市场走向新一轮发展高峰。
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