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光纤温度传感器与传统测温具备哪些优势

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1、电磁/射频环境,传统的测温方法受到严重干扰无法正常工作;
2、对精度、灵敏度,或者寿命、稳定/可靠性等有特别高的要求;
3、安装环境狭小,对传感器尺寸有特殊要求;
4、易燃易爆、腐蚀环境,对安全性/耐腐蚀性有特殊要求。
5、雷击,野外等恶劣环境中。
6、测试现场能源供应不方便的地方。


IP属地:江苏1楼2017-06-27 15:28回复
    从室温到1800℃全程测温的光纤温度传感器的系统主要包括端部掺杂的光纤传感头、 Y型石英光纤传导束、 超高亮发光二极管(LED)及驱动电路、 光电探测器、荧光信号处理系统和辐射信号处理系统。系统的工作原理为: 在低温区(400℃以下), 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测荧光光纤温度传感器传感探头&amp温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理, 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。 而在高温区(400℃以上), 辐射信号足够强, 辐射测温系统工作, 发光二极管关闭。辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出, 由探测器转换成电信号, 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。光纤传感头端部由Cr3+离子掺杂, 实现光激励时的荧光发射。 掺杂部分光纤长度为8~10 mm。 端部光纤的外表面同时镀覆黑体腔, 用于辐射测温。 (这时,光纤黑体腔长度与直径之比大于10,可以满足黑体腔表观辐射率恒定的要求)。 值得注意的是, 避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰, 对保证整个系统的性能十分重要。经过分析, 可以发现这种干扰主要表现为:1) 荧光信号中辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响,2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响,3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。


    2楼2017-06-27 15:43
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      2026-01-22 14:04:41
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      分布式光纤温度传感器
        分布式光纤温度传感器,通常用在检测空间温度分布的系统,其原理最早于1981年提出,后随着科学家的实验研究,最终研制出了此项技术。这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究,分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。在瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究已取得了很大的进展,因此未来的传感器研究热点,将放在对基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纤传感器的研究上。最近,土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器,此传感器的温度分辨率是1℃,空间分辨率是1.23m。在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究,例如,中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统,其检测温度为-49℃~150℃,温度分辨率为0.1℃。
        光纤荧光温度传感器
        当前最热门的研究,就是针对光纤荧光温度传感器,其是利用荧光的材料会发光的特性,来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时,就会出现发光的情况,发射出的光参数和温度是有着必然联系的,因此可以通过检测荧光强度来测试温度。世界各国的高校都设计过此类传感器,例如,韩国汉城大学发现10cm的双掺杂光纤,在其915nm的地方所反射出的荧光强度所对应的温度指数是20℃~290℃;我国清华大学借用半导体GaAs原料来吸收光,进而以光随温度改变的原理,研发出了温度范围是0℃~160℃的光纤荧光温度传感器。


      3楼2017-06-27 15:43
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        荧光式测温:某些物质从外界吸收并储存能量而进入激发态,当其从激发态回到基态时,过剩的能量以电磁辐射的形式发射出去即发光,称之为荧光。具有这类特性的物质成为荧光物质。荧光式温度传感探头是由普通多模光纤和安装在其顶部的荧光物质组成。荧光物质接受一定波长(受激谱)的光激励后,受激辐射出荧光能量。激励消失后,荧光发光的持续性取决于荧光物质特性、环境因素,以及激发状态的寿命。这种受激发荧光通常是按指数方式衰减的,称衰减的时间常数为荧光寿命或荧光衰落时间。在不同的环境温度下,荧光寿命也不相同,因此通过测量荧光寿命的长短,就可以得知当时的环境温度。
        荧光式测温是利用脉冲光来激发荧光物质,计算荧光材料的余辉时间常数,原则上跟光强度没有关系,不易受环境影响,也没有现场标定等问题;荧光式材料使用稀有元素测荧光粉末,测量范围可达-70~500℃,只与材料本身特性有关,利用荧光光纤甚至可以测量1000度以上的环境温度,甚至可以实现分布式测量,其性能应用广泛,灵活度很高;同时,荧光式采用单个模块方式,方便系统集成拓展;
        北京东方锐择科技有限公司自主研发荧光光纤测温产品,产品成熟,已经在变压器、变频器、开关柜、微波干燥、油浸式变压器等多个行业得到实际应用


        5楼2018-03-07 14:24
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