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一文详解光纤传感器的三大使用(石油化工体系/电力体系/医学方面)

本站为您提供的一文详解光纤传感器的三大应用(石油化工系统/电力系统/医学方面),由于光纤传感器拥有如此之多的优点,使得其应用领域非常广泛,涉及石油化工、电力、医学、土木工程等诸多领域。本文首先介绍了光纤传感器在石油化工系统的应用,其次介绍了光纤传感器在电力系统的应用,最后阐述了光纤传感器在医学方面的应用,具体的跟随小编一起来了解一下。

  因为光纤传感器具有如此之多的长处,使得其运用范畴十分广泛,触及石油化工、电力、医学、土木工程等许多范畴。本文首要介绍了光纤传感器在石油化工体系的运用,其次介绍了光纤传感器在电力体系的运用,最终论述了光纤传感器在医学方面的运用,详细的跟从小编一起来了解一下。

  一、光纤传感器在石油化工体系的运用

  在石油化工体系中,因为井下环境具有高温、高压、化学腐蚀以及电磁搅扰强等特色,使得惯例传感器难以在井下很好地发挥效果。但是光纤自身不带电,体小质轻,易曲折,抗电磁搅扰、抗辐射性能好。特别适合于易燃易爆、空间受严厉约束及强电磁搅扰等恶劣环境下运用,因而光纤传感器在油井参数丈量中发挥着不行代替的效果,它将成为可运用于油气勘探及石油测井等范畴的一项具有宽广市场前景的新技术。

  1、光纤传感器在油气勘探中的运用

  光纤传感器因为其抗高温才能、多通络、散布式的感应才能,以及只需要较小的空间即可满意其运用条件的特色,使得在勘探钻井方面特别共同的优势。

  运用光纤传感器能够制成井下分光计,散布式温度传感器及光纤压力传感器等适用于这种特别作业要求的产品。

  (1)井下分光计

  流体剖析仪如图1所示,可用于了解初期开发进程中的原油组成成分。它由两个传感器组成:一个是吸收光谱分光纤,另一个是荧光和气体探测器。井下流体经过地层探针被引进出油管,光学传感器用于剖析出油管内的流体。流体剖析分光计则供给了原位井下流体剖析,并对地层流体的评价加以改进。

  (2)散布式温度传感器

  光纤散布式温度传感器是井下运用最为盛行的光纤传感器。运用实例是监测灌水蒸气重油挖掘体系。蒸汽被注入重油层用以下降油的黏度,使稠油能够挖掘出来。井下蒸汽温度可高达250℃以上。

  流体剖析仪结构

  一文详解光纤传感器的三大运用(石油化工体系/电力体系/医学方面)

  图1流体剖析仪结构

  (3)压力传感器

  侧孔光纤式压力传感器现在正在研制中,其主要致力于超高温文井下压力监测使命。

  现在依据光纤传感器现已呈现其他商业产品,例如,用于多相流丈量和散布式动态应变丈量的光纤探针。其高可靠性和高效低耗的技术优势是光纤产品在油田运用上取得成功的要害因素。

  2、光纤传感器在石油测井中的运用

  石油测井是石油工业最基本和最要害的环节之一,压力、温度、流量等参量是油气井下的重要物理量,经过先进的技术手段对这些量进行长时刻的实时监测,及时获取油气井下信息,对石油工业具有极为重要的含义。

  光纤传感器对电磁搅扰不灵敏并且能接受极点条件,包含高温、高压以及激烈的冲击与振荡,能够高精度地丈量井筒和井场环境参数,一起,光纤传感器具有散布式丈量才能。能够丈量被丈量的空间散布,给出剖面信息。并且,光纤传感器横截面积小,外形短,在井筒中占有空间极小。而这些特性都是传统的电子传感器在井下的恶劣环境下所不具备的。

  使用光纤传感器能够进行井下流量丈量、温度丈量、压力丈量、含水(气)丈量、密度丈量、声波丈量等。

  (1)流量丈量

  因为光的强度、相位、频率、波长等特性在光纤传输的进程中会遭到流量的调制,使用必定的光检测办法把调制量转换成电信号,就能够求出流体的流量,这便是光纤流量计的作业原理。

  (2)温度及压力丈量

  散布式光纤丈量体系(DTS)使用光纤后向拉曼散射的温度效应,能够对光纤地点的温度场进行实时监测,EFPI型(非本征型F-P干与)、FBG型光纤传感器为波长编码型传感器,具有灵敏度高、可一起丈量压力、温度、应力等多个参量的特色。

  光纤热色温度传感器是由白光源、多模光纤组成的反射式温度传感器;光纤辐射式温度传感器使用黑体辐射能量,其非触摸,可测瞬问温度,呼应速度快,不需要热平衡时刻,可用于高温丈量;半导体吸收式光纤温度传感器使用其半导体资料的吸收边波长跟着温度的添加而向较长波长位移的特性,挑选恰当的半导体发光二极管,使其光谱规模正好落在吸收边的区域,这样透过半导体的光强就跟着温度的添加而削减。

  (3)含水(气)率及密度丈量

  U型光纤的传输功率随外界介质折射率改动而改动,光波作为信息载体,与混合流体电阻率、流型及水质无关,依据该原理的光纤持率/密度传感器从本质上处理了现有持率存在的高含水无分辨率和放射性物质的运用问题,关于多相流体油、水、气的折射率各不相同,因而混合流体的折射率会跟着油、水、气份额的改动而改动。因而这种折射率调制型光纤传感器不仅能测流体持率,可一起测流体密度,其精度较高。

  (4)声波丈量

  地震波在不同的介质中传达,接纳到的地震波波形就会不同,依据不同的地震波形状,可辨认地层堆积序列和堆积结构,为储层定位、判别窜槽、检测套管破损及开裂、射孔层位及确认流体流量等。VSP地震测井,便是把检波器放人井中,经过地上击发的地震波或使用井中流体活动等发生的微轰动,由井中的检波器接纳地震信号。永久井下光纤三重量地震丈量具有高的灵敏度和方向性,能发生高精度的空间图画,不仅能供给近井眼图画,并且能供给井眼周围地层图画,丈量规模能达数千公里。它能饱尝恶劣环境条件,且没有可移动部件和井下电子器件,能饱尝强的冲击和轰动,可安装在杂乱的完井管柱极小的空间。

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