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隨著科技不斷地發(fā)展，電力電器設(shè)備的使用安全不斷受到關(guān)注。光纖測溫在電力系統(tǒng)和油氣管道的應(yīng)用范圍逐漸普遍走進(jìn)人們的視野，但是對于其中的運(yùn)作原理大家卻知之甚少，下面就來給大家介紹下熒光光纖測溫原理、分布式光纖測溫原理、光纖光柵測溫原理 。光纖測溫不僅可以應(yīng)用在電力、石油石化領(lǐng)域， 還在科研實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域得到使用。 基于熒光壽命的光纖溫度測溫，一般來說，熒光物質(zhì)分子外層電子都處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)下，當(dāng)受到激發(fā)光照射，就會出現(xiàn)電子吸收能量躍遷的情況。在消失激發(fā)光之后，就會讓其重新返回基態(tài)，但是會有能量不斷輻射，從而產(chǎn)生熒光。針對其具體的測溫，是在入射光消失開始，其物質(zhì)表面的溫度同熒光余暉衰減本身存在關(guān)聯(lián)，其所謂的余暉衰減，實(shí)際上就是熒光壽命。而熒光壽命的長度和溫度高低有著直接的關(guān)系。在熒光物質(zhì)溫度確定之后，實(shí)際的余暉保持時間就是壽命，其本身和電流信號是單調(diào)關(guān)系。所以，通過特性曲線，就可以選擇對應(yīng)的材料作為探頭，通過檢測的電流值和時間支架的相互關(guān)系，就可以將表面溫度明確，進(jìn)而將監(jiān)測點(diǎn)溫度確定。在工程實(shí)施中，相比正常的運(yùn)行溫度檢測，在出現(xiàn)故障后的溫度異常升高，因此檢測意義更大。

內(nèi)窺鏡，一種能夠直接進(jìn)入人體自然腔道的檢查器械，可為醫(yī)生提供充分的診斷信息以治療疾病。內(nèi)窺鏡種類繁多，包括消化道內(nèi)鏡、胸腹腔鏡、氣管鏡、宮腔鏡、輸尿管鏡等。不同種類的內(nèi)窺鏡，應(yīng)用于不同的科室。消化科、心胸外科、泌尿外科、婦科、呼吸科等科室，均存在需要使用醫(yī)用內(nèi)窺鏡進(jìn)行診斷或治療的情況。 然而，傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難徹底清洗和消毒。同一內(nèi)窺鏡在不同患者之間的應(yīng)用很容易導(dǎo)致交叉感染，進(jìn)而造成被感染者健康的嚴(yán)重?fù)p害，甚至死亡。 經(jīng)過內(nèi)窺鏡企業(yè)多年探索，一次性內(nèi)窺鏡登上“舞臺”。它的出現(xiàn)有效解決了交叉感染問題，且一次性使用不存在對內(nèi)窺鏡的損耗，可以保證每次拆開包裝內(nèi)窺鏡處于最佳狀態(tài)，一定程度提升手術(shù)效率。除此之外，一次性內(nèi)窺鏡還可以使醫(yī)院有效控制內(nèi)窺鏡相關(guān)的成本，促進(jìn)內(nèi)窺鏡手術(shù)在基層醫(yī)院的推廣。 醫(yī)用內(nèi)窺鏡技術(shù)的臨床應(yīng)用主要集中在診斷和治療，通過不同的鏡體在人體各部位為臨床醫(yī)師提供良好的操作視野和空間，方便臨床醫(yī)師進(jìn)行微創(chuàng)診斷和微創(chuàng)治療，內(nèi)窺鏡技術(shù)為微創(chuàng)治療帶來了可操作空間。微創(chuàng)治療將已經(jīng)成為未來醫(yī)療的重要發(fā)展分支之一。 與傳統(tǒng)的開放式手術(shù)相比，微創(chuàng)手術(shù)具有創(chuàng)傷小、出血少、術(shù)后恢復(fù)快等特點(diǎn)。隨著科技水平的提升，微創(chuàng)治療技術(shù)和相關(guān)器械已經(jīng)更加成熟可靠，部分微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)上一線治療方案。通常傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡一臺主機(jī)就要上百萬元、軟鏡上萬元，再加上維修費(fèi)、消毒費(fèi)、人力支出，費(fèi)用不菲，基層機(jī)構(gòu)基本上“買不起”也“用不起”。 基層內(nèi)窺鏡資源的嚴(yán)重缺乏，是一次性內(nèi)窺鏡走進(jìn)基層解決民眾醫(yī)療資源匱乏的愿景。一次性塑料內(nèi)窺鏡作為新興勢力可實(shí)現(xiàn)即時檢查，獲得患者疾病及并發(fā)癥信息，提升基層醫(yī)療服務(wù)水平和患者管理的能力。由于其便捷及低成本優(yōu)勢，適合各基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)及醫(yī)生使用，有助于實(shí)現(xiàn)快速診療篩查和轉(zhuǎn)診分流。

鈥激光是波長2.1μm的脈沖式激光，與目前常用的體外沖擊波碎石、氣壓彈道碎石相比，具有很強(qiáng)的安全性以及廣泛的適用性。碎石過程中結(jié)石很少跑動，回沖率非常低，因而效率大為提高。它可以通過膀胱鏡、輸尿管鏡及經(jīng)皮腎鏡直接碎石，不會造成組織損傷。而且鈥激光光纖是可彎曲的，所以它對任何部位的輸尿管結(jié)石、腎結(jié)石均可進(jìn)行有效治療。 研究表明，腔鏡下鈥激光碎石單次成功率在95％以上，治療膀胱結(jié)石可達(dá)100％。這種手術(shù)為無創(chuàng)或微創(chuàng)手術(shù)，治療過程中病人基本沒有痛苦。既沒有穿孔、出血的危險，還可同時治療合并的尿路腫瘤、輸尿管息肉、狹窄等。 具體過程是輸尿管軟鏡下鈥激光碎石術(shù)是利用一條直徑3mm左右的纖維軟鏡，經(jīng)過尿道、膀胱插入輸尿管到達(dá)腎盂、腎盞內(nèi)，利用鈥激光光纖將輸尿管上段結(jié)石及腎結(jié)石擊碎后取出和引流排出。利用人體天然的泌尿系腔道，不在身體上做任何切口，是一種純粹的泌尿外科腔內(nèi)微創(chuàng)技術(shù)，因而備受患者青睞。

光纖陀螺，簡稱FOG，是一種利用光纖技術(shù)實(shí)現(xiàn)角速度測量的高精度儀器。它的工作原理直觀來說，就像是在光纖中“跳舞”的光。 當(dāng)光在光纖中傳播時，如果光纖發(fā)生旋轉(zhuǎn)，光在其中的傳播路徑也會發(fā)生變化。光纖陀螺通過精密地測量這種變化，就能推算出光纖的旋轉(zhuǎn)速度和方向。 光纖陀螺的關(guān)鍵在于其高精度的光學(xué)系統(tǒng)和電子信號處理系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)確保光在光纖中穩(wěn)定傳播，而電子系統(tǒng)則負(fù)責(zé)接收并處理光信號，從而得到精確的角速度數(shù)據(jù)。由于其高靈敏度、快速響應(yīng)和長期穩(wěn)定性，光纖陀螺在航空、航天、航海等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為導(dǎo)航和控制系統(tǒng)提供了重要的角速度測量手段。

處理光纖端頭和連接器的磨拋，需要依賴先進(jìn)的科技設(shè)備和精湛的工藝技術(shù)。 首先，采用高精度研磨機(jī)對光纖端頭進(jìn)行微細(xì)磨削，確保端面光滑平整，接著利用特殊設(shè)計(jì)的拋光工具進(jìn)行拋光，以消除細(xì)微的劃痕和不平整。 對于連接器，則采用特殊的研磨和拋光工藝，確保其與光纖端頭的精確對接，整個過程中，精密的控制系統(tǒng)和在線檢測技術(shù)確保每一步操作都準(zhǔn)確無誤。

分布式聲學(xué)傳感（DAS）技術(shù)通過利用光纖中的后向瑞利散射信號，實(shí)現(xiàn)對光纜或管道的實(shí)時監(jiān)控。該技術(shù)基于相位敏感光時域反射儀（Φ-OTDR），通過探測相干脈沖光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射信號，重構(gòu)并檢測聲音或振動等事件。 在光纜監(jiān)控中，DAS系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地還原光纜周圍的聲音信息，如車輛、人為破壞等，并通過智能分析功能，過濾干擾信號，確保事件的準(zhǔn)確識別。 對于管道監(jiān)控，DAS技術(shù)能同時測量聲學(xué)、溫度、壓力、應(yīng)變和孔噪聲等多種參數(shù)，快速、準(zhǔn)確地檢測并分類泄漏事件、第三方干擾等威脅，為管道的安全運(yùn)行提供有力保障。

光纖宏彎損耗主要是由于光纖在彎曲時產(chǎn)生的光的散射和逃逸現(xiàn)象所導(dǎo)致的。 當(dāng)光線在彎曲的光纖中傳輸時，由于光在介質(zhì)中的傳播速度和方向的改變，部分光線會從光纖中逸出，從而引起光信號的損耗。 此外，光在光纖中的傳播是通過全反射的方式進(jìn)行的，而在彎曲處，光線的入射角度可能會超過全反射的臨界角，從而發(fā)生散射現(xiàn)象，也會造成光信號的損耗。 宏彎損耗的大小受到多種因素的影響，包括彎曲半徑、光纖的類型和材料以及光纖的外層涂層等。較小的彎曲半徑會增加光線的散射和逃逸現(xiàn)象，導(dǎo)致宏彎損耗增大。 特殊的外層涂層能夠減少光線的散射和逃逸，從而降低宏彎損耗。

油氣產(chǎn)業(yè)的海下作業(yè)技術(shù)是確保海洋油氣資源開發(fā)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。 光纖光纜和油田傳感技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。光纖光纜以其高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸能力，為海下作業(yè)提供了穩(wěn)定可靠的通信保障。通過光纖光纜，作業(yè)平臺可以實(shí)時獲取海底油氣井的監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保作業(yè)過程的安全與高效。 油田傳感技術(shù)則通過布置在海底的各類傳感器，實(shí)現(xiàn)對油氣井的實(shí)時監(jiān)測和預(yù)警。這些傳感器能夠感知井口的壓力、溫度、流量等關(guān)鍵參數(shù)，為作業(yè)人員提供決策支持，預(yù)防潛在的安全風(fēng)險。 隨著科技的不斷發(fā)展，海下作業(yè)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和完善。未來，光纖光纜和油田傳感技術(shù)將繼續(xù)為油氣產(chǎn)業(yè)的深海開發(fā)提供有力支撐，推動海洋油氣資源的可持續(xù)利用。

美國國家航空航天局阿姆斯特朗飛行研究中心的研究團(tuán)隊(duì)突破性地開發(fā)出了名為“光纖傳感系統(tǒng)”的技術(shù)。核心在于利用光纖作為傳感元件，通過捕捉光波在光纖中傳輸時的物理特性變化，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)應(yīng)變、形狀、溫度等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測與數(shù)據(jù)反饋。 光纖傳感系統(tǒng)以其高靈敏度、強(qiáng)抗干擾能力和出色的穩(wěn)定性，在航空器研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。它能夠精確捕捉結(jié)構(gòu)在復(fù)雜環(huán)境中的微小形變和溫度波動，為設(shè)計(jì)師提供豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，極大地提升了研究精確度和設(shè)計(jì)效率。 其高精度和長距離傳感能力使其在建筑、橋梁、能源等領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，光纖傳感系統(tǒng)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，推動相關(guān)行業(yè)的科技創(chuàng)新與發(fā)展。

眾所周知，通常意義上的光纖由纖芯、包層和涂敷層構(gòu)成。其中纖芯、包層決定了其光學(xué)特性，一般是用熔融石英在2000℃的環(huán)境下拉制，高溫性能自然不用多言。在石英玻璃拉制過程中，其表面不可避免地會留下細(xì)微裂紋，在使用中受各種環(huán)境應(yīng)力的影響，裂紋可能會迅速擴(kuò)大甚至斷裂，所以在拉制出裸纖的第一時間就幫它穿上一層護(hù)套——涂敷層，以大大改善其機(jī)械特性，使其更抗彎更抗拉。 涂敷材料主要以有機(jī)硅或丙烯酸樹脂為主，使用熱固化或UV固化等工藝將其附著到裸纖上。但無論是有機(jī)硅樹脂還是丙烯酸樹脂，使用環(huán)境都低于180℃，超過這個溫度這些材料就會分解失效。在石油化工/航空航天/激光加工等特種行業(yè)均對光纖的高溫特性提出了更高的要求，所以能突破涂敷層的溫度限制，就能大大擴(kuò)展光纖的應(yīng)用場景。 耐高溫光纖的重要意義在于其能夠在極端高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的傳輸性能，解決了常規(guī)光纖在高溫條件下易失效的問題。這種光纖的出現(xiàn)極大地拓寬了光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在那些需要長時間在高溫環(huán)境中工作的場景，如石化、電力、冶金、汽車、航空航天等行業(yè)。 聚酰亞胺（Polyimide，PI），其-190 ℃ ~ +385 ℃ 優(yōu)異的溫度范圍，自1961年杜邦公司首次商品化以來，已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面。例如電子產(chǎn)品里常使用的柔性電路板（FPC），由于要參與280℃的無鉛焊接，其基底就是使用聚酰亞胺制造；此外還被拉成絲紡成線制成織物，在消防員、航天員、賽車手的身上都有它的身影。

光纖水聽器系統(tǒng)是一個復(fù)雜的傳感系統(tǒng)，它主要利用光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)水下聲音信號的轉(zhuǎn)換、傳輸和處理。光纖水聽器作為該系統(tǒng)的核心部分，其元器件組成和實(shí)施過程對于整個系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。 光纖水聽器的元器件組成主要包括濕端和干端兩部分。濕端作為傳感端，由光纖水聽器傳感探頭和用來傳輸光信號的傳輸光纜組成。傳感探頭是光纖水聽器的核心部件，它能夠接收水下聲音信號并將其轉(zhuǎn)換為光信號。 干端則主要包括光纖水聽器的光源、光無源器件、光電轉(zhuǎn)換模塊和信號解調(diào)處理模塊等。光源負(fù)責(zé)提供穩(wěn)定的光信號，光無源器件用于控制光信號的傳輸和調(diào)制，光電轉(zhuǎn)換模塊則將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，信號解調(diào)處理模塊則對電信號進(jìn)行解調(diào)和處理，以提取出有用的聲音信息。

機(jī)器視覺的核心技術(shù)包括圖像獲取、圖像預(yù)處理、特征提取、目標(biāo)檢測與識別等。首先，機(jī)器視覺需要通過攝像頭等設(shè)備獲取到圖像，然后對圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪、增強(qiáng)、幾何校正等操作，以消除圖像中的干擾和噪聲。 目標(biāo)檢測和識別是機(jī)器視覺的重要任務(wù)之一。通過訓(xùn)練模型和使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，機(jī)器視覺可以識別并定位圖像中的目標(biāo)物體，如人臉、車輛、產(chǎn)品缺陷等。這為自動化生產(chǎn)、智能安防和智能交通等領(lǐng)域提供了非常有價值的應(yīng)用。 機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展得益于計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提升、傳感器技術(shù)的改進(jìn)以及深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的發(fā)展。這些技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)器視覺在準(zhǔn)確性、實(shí)時性和適應(yīng)性上都有了顯著的提高。