【电力】光纤传感器倍受青睐 应用前景广阔

传感器现正迈向灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化之路。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方(如高温区)，或者对人有害的地区(如核辐射区)，起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

光纤传感器是以光学量转换为基础，以光信号为变换和传输的载体，利用光导纤维输送光信号的一种传感器。光纤传感器主要由光源、光导纤维(简称光纤)、光检测器和附加装置等组成。光源种类很多，常用光源有钨丝灯、激光器和发光二极管等。光纤很细、较柔软、可弯曲，是一种透明的能导光的纤维。

光纤之所以能进行光信息的传输，是因为利用了光学上的全反射原理，即入射角大于全反射的临界角的光都能在纤芯和包层的界面上发生全反射，反射光仍以同样的角度向对面的界面入射，这样，光将在光纤的界面之间反复地发生全反射而进行传输。附加装置主要是一些机械部件，它随被测参数的种类和测量方法而变化。

据来自ElectroniCast的最新报告数据显示，从2012年到2017年间，全球光纤传感器(包括点分式和分布式)消费值的平均年增幅高达20.3%，其年消费值将从2012年的15.8亿美元增长至2017年的39.8亿美元。

然而，美国占据全球光纤传感器的绝大部分市场份额。据相关资料显示2007年美国光纤传感市场价值为2.35亿美元，2008年为3.3亿美元，2009年则为4.3亿美元左右，预计到2014年将达16亿美元左右，其复合年均增长率为30%，比全球复合年均增长率高出10个百分点左右。

光纤传感运用主要分为五大方向：

(1)石油和天然气——油藏监测井下的P/T传感、地震阵列、能源工业、发电厂、锅炉及蒸汽涡轮机、电力电缆、涡轮机运输、炼油厂;

(2)航空航天——喷气发动机、火箭推进系统、机身;

(3)民用基础建设——桥梁、大坝、道路、隧道、滑坡;

(4)交通运输——铁路监控、运动中的重量、运输安全;

(5)生物医学——医用温度压力、颅内压测量、微创手术、一次性探头。

其中据预测，分布式光纤传感器在2013年的市场需求将达5.86亿美元(约合36亿元人民币)，到2016年将达11亿美元(约合67亿元人民币)，70%用于石油天然气行业。光纤在油气行业广泛应用。但是，这类光纤最起码要能感应大部分物理性质——从光强度、位移、温度、压力、旋转、声音、张力到磁场、电场、放射、流体、液位、化学分析和振动。