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2011~2015光纤传感技术全球市场年均增长20.5%

导读: 近年来,光纤传感在机械、电子仪器仪表、航天航空、石油、化工、食品安全等领域的生产过程自动控制、在线检测、故障诊断等方面,得到了卓有成效的发展和推广。

  二、光纤传感器外部环境分析

  随着中国工业自动化应用环境的不断发展,仪器仪表行业日新月异,当前仪器仪表行业面临新的发展,这一行业的十二五规划(草案),也根据新时期的要求,提出了重点发展的若干关键技术,这对行业未来发展无疑有着重要的指导意义。

  新型传感器技术包括固态硅传感器技术、光纤传感技术、生物芯片技术、基因芯片技术、图像传感器技术、全固态惯性传感器技术等。“十二五”将以智能传感器作为重点,进行关键技术攻关。在光纤传感领域,重点发展新原理、新效应的传感技术,传感器智能技术,传感器网络技术,微型化和低功耗技术以及传感器阵列及多功能多参数设计、制造和封装技术。

  目前有数百个单位在这一领域开展工作,如清华大学、复旦大学、天津大学、重庆大学、北京航空航天大学等,他们在光纤温度传感器、压力计、流量计、液位计、电流计等领域进行了大量研究。此外,在武汉、上海、广东、深圳等地,还建立了许多光纤无源器件生产厂家,市场规模达到1200亿元以上。

  (一)、影响行业发展的有利因素分析

  国家科委于1987年4月制定的《传感器发展政策》白皮书确定了必须大力发展传感器技术,特别是要把新型传感器技术作为优先领域予以发展。1991年12月30日《中共中央关于制定国民经济和社会发展的十年规划和八五计划的建议》中第21条明确了要大力加强传感器的开发和在国民经济中的普遍应用。

  (二)、影响行业发展的不利因素分析

  虽然光纤传感器技术在实际检测中取得了一些应用,但仍存在一些问题,如光纤埋入结构的工艺问题,虽然可以通过安装方式得到改善,但同时也导致了应变要先经过金属传递,然后再由光纤间接感应到应变,因此需要通过实验修正才能够进行准确测量。同时光纤传感器的输出信号会受到光源波动、光纤传输损耗变化、探测器老化等因素的影响,这些因素都会降低光纤传感器测量的准确性。再者目前光纤传感器实用性还有待开发,同时其制作成本相当昂贵。目前光纤传感器很大一部分产品还在实验室阶段,因此需要将实验结果尽快投入到使用中去。

  随着市场逐渐开放和中国投资环境的改善以及全球化经济的进程加速,各国传感器厂家纷纷进入中国市场,这加剧了市场的竞争。中国本土传感器技术水平与世界水平相比仍存在很大差距,这种差距一方面表现为传感器在感知信息方面的落后,另一方面则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。国产企业形成了“外强中干”的局面,不仅失去了中高端产品市场,而且直接导致自己能生产的产品品种单一,同质化严重,国产传感器价格优势明显,但质量上与国外产品相比仍存在一定差距,一般应用在对信号要求不高的区域。

  三、重要领域市场态势分析

  (一)、石油石化领域

  光纤传感器可以在油田井下进行压力监测,易于安装,体积小,抗干扰能力强。美国CIDRA公司的光纤布拉格光栅传感器目前能够工作在175oC,在测试范围(0Mpa~34.5MPa),测量误差小于6.89kPa。

  (二)、天然气储运管道监测

  为掌握天然气贮槽结构体的应力及变形,采用了基于PPP-BOTDA的分布式传感技术,贮槽的水平和垂直断面均埋设了两条传感光纤,用于测量贮槽表面应变的测量,定量分析管道内部侵蚀发展状态。澳大利亚FFT公司是世界上为数不多掌握管道防破坏及泄露监测需求技术的公司之一,他们的FFTSecurePipe系统是专门用于管道安全监测的产品,该公司于2013年3月将分布式光纤声音监听系统布设于印度的长约200Km的管道BIJWASAN管道。

  (三)、煤矿

  我国煤矿在中国能源格局中占主导地位,大约为94%,我国的煤矿事故是世界上主要采煤国家煤矿死亡总人数的4倍以上。煤矿地下作业,水、火、瓦斯、煤尘、顶板等灾害俱全,基于光纤传感技术的瓦斯安全综合监控系统可以在10公里内对瓦斯、矿压、水压、温度、声发射、地震波等进行监测。

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