上海交通大学：《检测技术基础》课程PPT教学课件（入门篇）第六章 其他现代检测方法

今日作业 任务： ① 设计动画，分别演示三种圆光栅形成的莫尔条纹 (圆弧形（光闸）、环形、辐射形) ②设计动画，演示长光栅形成的各种莫尔条纹（选做） 要求：软件不限（动画软件） 时间：2周之内 Email:taowei@sjtu.edu.cn

今日作业 ① 设计动画，分别演示三种圆光栅形成的莫尔条纹 （圆弧形（光闸）、环形、辐射形） ② 设计动画，演示长光栅形成的各种莫尔条纹（选做） 时间：2周之内 Email: taowei@sjtu.edu.cn 要求：软件不限（动画软件） 任务：

第六章其它现代检测方法 一、光纤传感技术 护套 1.光纤的基本结构 涂敷层 包层 光纤(Optic fiber) 光导纤维 对称柱体光学纤维 纤芯 一多层介质结构 纤芯、包层、涂敷层、护套 主体…纤芯与包层 图941光纤结构示意图 纤芯-石英玻璃；直径：575m;材料：二氧化硅（主体）， 掺杂其他微量元素提高折射率 包层直径：100-200m;材料：二氧化硅（主体）-折射率略 低于纤芯。 涂敷层-材料：硅酮或丙烯酸盐隔离杂光。 护套-一材料：尼龙其他有机材料提高机械强度，保护光纤 特殊场合：没有涂敷层和护套一裸纤

第六章 其它现代检测方法 一、光纤传感技术 涂敷层---材料：硅酮或丙烯酸盐---隔离杂光。 1. 光纤的基本结构 主体 ---- 纤芯与包层 对称柱体光学纤维 光纤（Optic fiber） --- 光导纤维 纤芯 --- 石英玻璃；直径：5~75μm；材料：二氧化硅（主体）， 掺杂其他微量元素--- 提高折射率 纤芯、包层、涂敷层、护套 --- 多层介质结构 包层 --- 直径：100~200μm；材料：二氧化硅（主体）---折射率略 低于纤芯。 护套 --- 材料:尼龙/其他有机材料--- 提高机械强度，保护光纤 特殊场合：没有涂敷层和护套--- 裸纤

光纤测量技术-20世纪70年代中期 光通信技术 光纤测量技术一以光波为载体，光纤为媒质来感知和传输外界被测信号 特点-灵敏度高、响应速度快、结构简单、体积小、质量轻、易弯曲、 耐腐蚀、抗电磁干扰及抗辐射性能好、便于远距离遥测 2.光线的传播 包层n2 全反射 折射率：纤芯-1 空气0 82* 包层-n2 n1≥n2 纤芯1 3.光纤测量 位移、压力、温度、 图943光线在光纤内的传播 电流等

光纤测量技术--- 20世纪70年代中期 特点 --- 灵敏度高、响应速度快、结构简单、体积小、质量轻、易弯曲、 耐腐蚀、抗电磁干扰及抗辐射性能好、便于远距离遥测 光通信技术 光纤测量技术--- 以光波为载体，光纤为媒质来感知和传输外界被测信号 --- 全反射 2. 光线的传播 折射率：纤芯--- n1 包层 --- n2 n1 > n2 3. 光纤测量 位移、压力、温度、 电流等

4.光纤传感器的应用 入射光纤 光源☐力 被测表面t 光敏元件☐ 接收光纤 d- 图944光纤传感器原理图

4. 光纤传感器的应用

输入光 ，输出光 光在液体介 液位 质中的损耗 位移变化 无包层纤芯· 液体一 图948光纤液位测量

激光器扩光器半透镜透镜参照光导纤维匝环 办 水中音响 敏感匝环 图440光导纤维水声传感器基本原理

光探测器 光二级管 光纤 校镜 自浆焦透镜 77 液体 图2-3-32液检测用光纤传感器

血管 红血球 注射针 激光器 偏振分束器 0 f+Af单模光纤 f+f △f 光纤断面 外差机波 光谱分析仪 探测仪 f+ 图441光纤血流计及其探头工作原理图

液晶 发射光 反射光 光电探测器 压力 激光器 分束板 光源 a) 发射光纤束 膜片 接收光纤束 00● 白 光纤束端面g 光电探测器 b)e 图9-54光纤压力传感器原理 a)液晶式b)膜片式

二、化学传感器一对化学物质敏感→电信号 电化学传感器：电极（选择性电极）一离子/分子交换 半导体气、湿敏传感器环境监测（湿度） pH敏感玻璃毛细赞 氯化物缓冲液 累乙烯管 导线 金属帽 後各Ka 跑缘填料 吸气盏 焊点 Ag/AC 玻璃管 电极 AgNO丝 0.INHC 甘素电极 玻璃膜 多孔痕 图1013球形玻璃电极 图10-14离体血液pH测量系统

二、化学传感器 电化学传感器： --- 对化学物质敏感 电信号 半导体气、湿敏传感器 --- 电极（选择性电极）--- 离子/分子交换 --- 环境监测（湿度）