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更新時間：2025-10-31 
瀏覽次數：80NAGANOKEIKI 作為日本專業的儀器儀表制造商，在工業測量領域擁有長期的技術積累。其生產的光學式壓力溫度傳感器，代表了當前工業測量中一種高精度與高穩定性的技術方向。這類傳感器與傳統基于應變片或電容原理的傳感器不同，它采用光學原理進行測量，適用于一些特定且要求嚴苛的工業環境。
光學式傳感器的基本工作原理是利用光波的特性變化來感知外部物理量的變化。NAGANOKEIKI 的光學式壓力溫度傳感器主要涉及以下兩種常見的光學傳感機制：
法布里-珀羅的干涉原理
這是光學壓力傳感器中廣泛采用的一種技術。傳感器的核心是一個微型法布里-珀羅的干涉腔。該腔體由兩根光纖端面或兩個平行的反射面構成，其間距構成了一個腔長。當外界壓力作用于傳感器時，會引起腔體結構發生微小的形變，從而導致干涉腔的腔長發生改變。當一束寬譜光被注入該腔體時，會在腔內發生多次反射和透射，產生干涉效應。腔長的變化會直接導致干涉光譜的相位或頻率發生移動。通過解調系統檢測和分析這種光譜移動，并經過精確的標定，即可計算出外界壓力的大小。由于光學測量是非接觸式的，避免了機械磨損和電信號干擾。
光纖光柵原理
這種方法尤其適用于溫度和應變的測量，也可用于壓力測量。光纖布拉格光柵是在一段光纖的纖芯內，通過激光刻蝕形成周期性的折射率分布。當寬譜光在光纖中傳輸時，FBG會對一個特定的波長，即布拉格波長，產生反射，其余波長則透射過去。當外界溫度變化或傳感器受到應力作用時，會導致光纖光柵的周期和有效折射率發生變化，從而引起反射的布拉格波長發生漂移。通過高分辨率的光學解調儀監測布拉格波長的移動量，即可換算出溫度或壓力值。NAGANOKEIKI 可能將FBG作為敏感元件，通過特定的機械結構設計，將壓力信號轉換為作用于FBG的應變，從而實現壓力測量。
基于上述光學原理，NAGANOKEIKI 光學式壓力溫度傳感器展現出區別于傳統電學傳感器的技術特點：
本質安全與強抗電磁干擾能力
由于傳感頭部分完的全由光學元件構成，不包含任何電氣回路，因此本身不產生電火花，也不受外界強電磁場、微波輻射的影響。這一特點使它們非常適用于石油、化工、航空航天、電力等存在爆炸性危險環境或強電磁干擾的工業場合。
高精度與長期穩定性
光學測量對微小的形變和溫度變化極為敏感，能夠實現高精度的測量。光學元件通常由石英玻璃等惰性材料制成，不易老化、蠕變或疲勞，因此傳感器的零點漂移和靈敏度漂移較小，具有長期的測量穩定性。這對于需要連續運行且維護困難的工業應用尤為重要。
遠程測量與分布式傳感能力
光纖本身既是傳感元件，也是信號傳輸介質，傳輸損耗極低。這使得傳感器可以實現數公里遠的遠程測量，將傳感頭布置在惡劣或難以接近的環境中，而將解調設備置于安全便利的控制室內。特別是基于FBG的技術，可以在一根光纖上刻寫多個光柵，構成傳感網絡，實現對壓力、溫度等多點或分布的測量，大大簡化了系統結構。
耐腐蝕與耐高溫潛力
傳感探頭可以采用不銹鋼、特種合金或陶瓷等材料進行封裝，以適應腐蝕性介質環境。同時，光纖本身能夠承受比常規電子元件更高的工作溫度，通過特殊的光纖處理和封裝技術，可以開發出用于高溫環境測量的傳感器。
NAGANOKEIKI 光學式壓力溫度傳感器的獨特優勢使其在多個特殊工業領域得到應用：
電力系統監測：用于高壓變壓器、發電機繞組、電纜接頭等關鍵部位的在線溫度監測，防止因過熱引發故障。其抗電磁干擾特性在此領域是決定性優勢。
石油化工與能源：在油氣井下的高溫高壓環境中進行壓力和溫度測量；監測油氣管道壓力；在煉化廠、化工廠等防爆區域進行過程參數監測。
航空航天：嵌入飛機復合材料結構或發動機周邊，監測結構承受的壓力和溫度狀態，用于健康監測與故障預測。
土木工程與建筑：在大型橋梁、隧道、大壩等混凝土結構中埋入FBG傳感器，長期監測結構內部的應力應變和溫度變化。
科研與試驗：用于風洞、水洞等實驗設施中，對模型表面進行精確的壓力分布測量，且不影響原有流場。
一個完整的光學式傳感系統通常包括三個主要部分：
光學傳感器探頭：即安裝在測量現場的敏感部件，負責感受壓力或溫度信號。
光學信號解調儀：系統的核心處理單元，負責發射光源、接收返回的光信號，并對其進行光譜分析和數據處理，最終解調出物理量數值。其分辨率、掃描頻率和通道數是關鍵參數。
傳輸光纜：連接傳感器和解調儀的光纖線路。
在選型和使用NAGANOKEIKI此類傳感器時，需綜合考慮以下因素：
測量范圍與精度：根據應用需求確定所需的壓力和溫度量程及精度等級。
工作環境：明確介質的腐蝕性、環境溫度、是否存在爆炸風險或強電磁干擾，以確定合適的封裝材質和防護等級。
動態響應頻率：對于需要測量快速變化壓力的場合，需關注傳感器的固有頻率和響應速度。
系統成本與復雜性：光學傳感系統初期投入通常高于傳統傳感器，且需要專業人員進行系統集成、安裝和調試。解調儀的成本和通道數也是重要考量。
長期穩定性指標：關注廠家提供的長期漂移、重復性等技術參數。
NAGANOKEIKI 的光學式壓力溫度傳感器提供了一種基于光學原理的高精度、高穩定性和強抗干擾的工業測量方案。它通過探測光波參數的變化來間接測量物理量，克服了傳統電學傳感器在一些惡劣工況下的局限性。盡管其系統構成相對復雜且成本較高，但在電力、石油化工、航空航天等對安全性、可靠性和抗干擾性有嚴苛要求的領域，它展現出了不可替代的技術價值。理解其工作原理和技術特點是正確選型和應用該設備的基礎。
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