塑料光纤传感器及其应用

1、  辐射探测

 当前传统的辐射探测器已经发展的很成熟了，并在许多行业发挥表现突出的性能。如NaI(T1)作闪烁材料，光电倍增管作为光电转换器，直接相连接，闪烁体发出的荧光转换成电流脉冲后，通过电线传输到后继电路中，可进行计数分析或能谱分析。这种通过波导层直接将晶体与光电倍增管相连接的系统，由于荧光产生后便直接被光电倍增管转换成电子，转换效率高，荧光被Z大限度地放大，所以相对容易做成产品，产品也相当的成熟了，并且在低辐射能量和低剂量率的环境中也能很好地使用。但是在辐射环境温度多年，存在电磁场的情况下性能不佳，而且有些场合不适合这些带电仪器进入。

  Z近日本帝人化成有限公司宣布成功发明了一种塑料光纤，当这种塑料光纤暴露在放射环境下会发出蓝光，未来将带来承恩更低的辐射探测器。也可用于医用装置。

2、  生物医学和化学传感

塑料光纤用于生物医学和化学传感有两大优越性。一是它与被测煤质有良好的相容性，二是光纤材料有广泛选择性，即容易找到适合的折射率和具有特定功能的塑料光纤材料。

 用于生物医学和化学传感的主要小营有：消逝场效应，吸收效应和色度效应。

①     利用消逝场效应构成用于测定水处理液污染程度的光纤传感器。

②     利用吸收效应构成探测表面活性剂溶液中的临界生物胶团浓度的传感器。

③     利用色度效应构成检查食道癌的传感器。

3、  工程结构安全与材料断裂检测

①     工程结构安全监测

塑料光纤传感器可用于工程结构安全监测、复合材料的结构特性（如强度和硬度）变化监测等，经济实用，多为强度调制型，也可以通过监测结构的共振频率、模式、阻抗等来获得结构的退化或损坏信息。

②     材料断裂分析与测试

塑料光纤用于土木节结构算坏和断裂监测时，其拉伸和抗碱方面优于石英光纤，有较好的动态范围和化学稳定性。

③     冲击损伤监测

塑料光纤传感器可用于检测碳纤维增强复合材料结构中的冲击损伤。测量在不同冲击能量下，碳纤维增强环氧树脂悬臂梁的动态响应。

4、  环境检测

在工农业、生物和医学应用中，环境因素诸如湿度、露点、PH值、特种气体（氧气、二氧化碳、煤气、甲烷等）的精确监测、控制非常重要，塑料光纤传感器在这些方面很有用

①     湿度传感器

 塑料光纤湿度传感器工作原理：利用材料吸收水分后光学性能的变化来测量湿度，包括光谱的变化、折射率的变化等。

㈠利用光谱的变化。

㈡利用折射率的变化。

②     露点传感器

露点传感器在气象监测、农作物湿度检验、食物水分子以及水分子的平菇等领域均有作用。

③     氧传感器

 塑料光纤传感器可用于连续监测氧气和溶解氧。其原理是基于材料的激发态磷光寿命和氧含量的关系，再利用光纤中的渐逝场效应，即可由光纤输出光强的变化监测氧的含量。

通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响系统、厨用电器等）的联网，大道家庭自动化和远程控制管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程办公等。

塑料光纤在制造工业中得到广泛的应用。通过转换器，塑料光纤可以在RS232、RS422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路。能够告诉的 工业控制信号和指令，避免因使用金属电缆线路而受电磁干扰导致通信传输中断的危险