空气中固体颗粒的浓度是造成大气污染的一个重要因素,粉尘是指能够悬浮在空气中的固态微小颗粒。当粉尘颗粒物聚集在工业环境中时,粉尘颗粒不仅会影响工人的身体健康,而且可能会导致爆炸事故的发生。为了实现在复杂工业生产环境中的粉尘安全监测,文章在消光法的基础上,研究了基于光纤光栅传感技术的粉尘浓度和环境温度的同时测量技术,开发了一套旨在实现本质安全监测的粉尘在线监测和预警系统。首先,介绍了粉尘浓度探测的基本原理,根据透射法的基本原理和光纤光栅的传感原理,将光纤光栅技术和透射法探测粉尘浓度技术相结合,提出了基于光纤光栅的粉尘浓度测量新方法。该方法利用光纤光栅的优点,能够用于实现易燃易爆场所的安全监测,而且能够实现粉尘浓度和环境温度的同时监测,具有很明显的优势。其次,搭建了光纤光栅测量粉尘浓度和环境温度的实验平台,该实验平台包括光纤准直器模块、光纤光栅探测模块、计算机系统、光纤光栅解调装置、传输光纤和粉尘发生收集装置。光纤光栅探测模块用于探测粉尘作用下的光衰减,光纤光栅探测模块进行温度数据的收集,以及利用光栅的反射作用将光信号发射回传输线路。光纤光栅解调系统把传感器探测到的光信号进行解调,得到对应参量的变化量。最后,通过粉尘浓度和温度实验,得到宽带光源发出的光的光功率和粉尘浓度值的对应关系,同时得到光中心波长和温度的对应关系,从而建立浓度和温度的探测关系式。通过在原光纤光栅探测装置软件的基础上建立粉尘浓度和环境温度实时在线监测软件,依据国家相关标准和工厂现实需求,设置粉尘环境预警阈值,实现粉尘环境在线监测预警。本系统在实现粉尘浓度和温度的实时在线监测预警的同时,能够实现探测装置的全光信号无电化检测,并依靠光纤光栅的高频率、抗干扰等特点,实现易燃易爆环境的安全监测。