光纤水质传感器的研究现状和发展趋势.pdf

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1、6传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第10期光纤水质传感器的研究现状和发展趋势吴刚，刘月明，楼俊(中国计量学院光电学院，浙江杭州310018)摘要：论述光纤传感技术在国内外水质监测中的应用与技术现状，介绍光纤传感技术监测水质的原理和技术方法，并按照非功能型和功能型分类分析典型光纤水质传感器的原理和技术，包括水质的pH值、溶解氧浓度、浊度、重金属离子污染等水质监测指标，涵盖了光吸收散射方法、荧光标示方法、SPR效应技术以及倏逝波技术方法等典型方法。最后指出光纤水质传感的技

2、术发展趋势。关键词：光纤传感器；水质；监测；发展趋势中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)10-0006-03ResearchstatusanddevelopmentaltrendsofopticalfibersensorsforwaterqualitymonitoringWUGang，LIUrue—ming，LOUJun(CollegeofOpticalandElectronicTechnology，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract

3、：Applicationsandthetechnicalstatusofopticalfibersensingtechnologiesforwaterqualitymonitoringarereviewed．Theprinciplesandtechniquesoftypicalopticalfibersensorsforwaterqualityaccordingtofunctionalandnon—functionalclassification，andwaterqualitymonitoringindexincludingpH，dissol

4、vedoxygenconcentration，turbidity，heavymetalioncontaminationareanalyzed，coveringtheabsorptionandscatteringmethod，fluorescencelabelingmethod，theSPReffecttechnologyandtheevanescentwavetechniquesmethod．Finally，thedevelopmentaltrendsofopticalfiberwaterqualitysensingtechnologyare

5、pointedout．Keywords：opticalfibersensor；waterquality；monitoring；developmentaltrends0引言能型2种类型，选择典型方法进行叙述，最后展望光纤水质人类的不合理活动导致水体的物理、化学、生物或放射传感器的技术发展趋势。性等方面的特征改变，造成水质恶化，严重危害生态环境，1检测原理与典型实例因此，水污染的监测是环保的重要方面。其发展趋势为多光纤传感器的基本原理是：被监测的污染物质与光相点分布式在线监测，与传统的电化学类传感器相比，光纤传互作用，或污染物质与敏感物质相互作用

6、后导致光纤输出感器更加适合这种技术趋势。光纤传感器具有众多优光信号的变化，通过检测光纤输出光信号的改变实现传感点，如，便于微型化和集成化，易于实现监测仪器的便参数的监测。光纤传感器基本上由光源、光纤光路、传感头携化；抗电磁干扰，且耐高温高压、抗腐蚀、便于遥测，可实和信号调理电路等几部分组成。根据光纤在光纤传感器巾现多参数、无损监测。因此，利用光纤传感对水质指标实现所起的作用，光纤传感器可分为传光型和传感型两类。在多点分布式在线监测具有良好的发展前景。传光型光纤传感器中，待测参数敏感在光纤之外完成，光纤在水质监测方面，国内外已有大量的光纤传感器

7、用于仅起光信号的传输作用，主要类型有：光吸收散射型、荧光水质监测的研究报道，覆盖水质多个污染成分的检测，猝灭法以及光吸收反射法等，该类光纤传感器又被称为非比如：光纤pH传感器、光纤溶解氧传感器、光纤离子功能型光纤传感器。传感器'和光纤浊度传感器等，但是总体而言尚处于在传感型光纤传感器中，光纤既传输光信号，光纤本身实验室研究阶段，距离实用化水平尚有一定差距。义作为敏感元件使用，光纤光路是连续的。主要类型包括：本文依据对光纤传感器的原理分类，按非功能型和功SPR光纤传感器、倏逝波光纤传感器、以及拉曼散射光谱收稿日期：2012-03—14基金项目：

8、浙江省重大科技专项资助项目(2010Cl1068)；浙江省自然科学基金资助项目(Y1091078)第10期吴刚，等：光纤水质传感器的研究现状和发展趋势7等，该类传感