液体折射率是液体的基本物理参数之一，往往和液体的浓度、糖度、黏度以及纯度密切相关，是食品生产中常用的工艺控制指标。通过测定液态食品的折射率，可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断食品的纯净程度及品质。光纤传感器相比于传统的电子传感器具有灵敏度高、响应速度快、体积小等优点，光纤折射率测量技术已经引起人们的深入研究。
光纤折射率传感器是一种应用广泛的光纤传感器。相比于传统的折射率传感器,光纤折射率传感器具有结构紫凑、体积小、灵敏度髙、抗十扰能力强、可用于远程操作等优点。其中,基于马赫泽德干涉仪的仝光纤传感器具有较高的灵敏度得到了国内外研究者们的广泛关注。与传统的两臂式Ml和级联的光纤耦合器式MZI相比,单臂MZI更具优点,结构简单、易于制作、应用范围较广。
一般情况下,光纤是被设计用来传输纤芯模而不是包层模的,因为包层模非常容易受到环境折射率变化的影响。环境折射率的变化导致的包层模有效折射率的变化,会引起包层模和纤芯模相位差的变化,并导致干涉条纹的漂移。干涉条纹的漂移量和环境折射率的变化量是成正比的,因此,我们只黹测量十涉条纹的漂移量就可以得到坏境折射率的传感信息。
折射率传感实验过程中,宽带光源(BBS)发出的光经过传感器,进入一台分辨率为0.02nm的光谱仪(OSA),通过这台OSA测量传输光谱。传感头由2 mtC+5 mmSE+2 mmTCE组成, 总长度为9mnmn,使传感器具有紫凑的结构和较宽的条纹间隔,便于实际使用。选用波长在1583 nm处的干涉峰作为折射率测量的标准。为了避免弯曲和压力对实验结果的影响,整个实验过程中传感头都嬰被拉直固定在一个金属支架上。将整个传感头部分完全浸没在具有不同浓度的什油水溶液中,甘油水溶液的折射率和浓度成正比。实验过程屮使用的甘油水溶液的折射率范围为1.33R】U~1,38R[U。使用一台阿贝折射率计来校准溶液的析射率。每次测量之前都要使用无水乙醇反复清洗传感头,以避免残留的溶液对实验结果造成影响。
理论分析表明该传感器的干涉谱主要是由纤芯模和低阶主激发包层模之间的干涉形成的,而激发出的弱包层棋虽然也参与干涉,但是只能对主干涉光谱进行轻微调制。折射率实验结果表明,在坏境折射率的变化范围为1.33RIU~1.38RIU时,该传感器的灵敏度达到了159nm/R]UJ。因此,体积小、低成本、灵敏度高、易于制造等特点使其在生物和化学领域具有较高的应用价值。
介绍一款由深圳工采网从加拿大FISO公司进口的光纤折射率传感器 - FRI，这是一款独特的传感器设计基于冲液Fabry-Perot光学腔体的长度变化，以精确测定流体的折射率。冲液Fabry-Perot光学腔体的长度与流体样品的折射率呈正比 。因此，采用白光干涉技术测量Fabry-Perot腔体长度，即可测定折射率。
即使在恶劣的温度、EMI、湿度环境和多变的简易标定情况下，光纤信号调理器依然具备测量折射率的能力。FRI光纤折射率传感器为业内现有应用提供了更好更可靠的折射率测量，同时，该传感器也具备恶劣条件下持续在线监控流体折射率的新扩展能力。
我们能够提供两种FRI光纤折射率传感器型号：FRI-BA 和 FRI-NP。前者为小型迷你封装，后者为坚固的不锈钢封装 ，适合应用于工业环境、化学应用、恶劣和危险环境以及科研领域的应用。
光纤折射率传感器FRI主要特点:
1、量程1.0000 ~1.7000 RI
2、不受 EMI/RFI影响
3、分辨率0.0001 RI或者制冷剂中0.036%的油浓度比例
4、在线测量
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