光纤荧光温度传感器的原理和特点应用

发表时间: 2019-11-19 09:29:04


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温度传感器的类型有哪些


现有技术中,对温度的检测方法很多,使用的传感器主要有双金属温度传感器、热敏电阻温度传感器和红外温度检测装置。这些温度传感器均具有不同的缺点,例如双金属 温度传感器对电磁辐射较为敏感,不适用于电磁场景;热敏电阻温度传感器在使用时需要加载电流源,长时间使用时会产生自热,而热敏电阻温度传感器对自热十分敏感,造成自热误差;红外温度检测装置在进行温度测量时,宜垂直入射被检测物体的表面,在狭小空间内使用不便。

光纤温度传感器的特点


光纤温度传感器凭借抗电磁辐射和无源检测的优点,具有更为广泛的应用领域。 现有的光纤温度传感器能够通过预先埋设的方式设置在狭小空间内,以实现测温。


温度是度量物体冷热程度的物理量,许多物理现象和化学过程都是在一定温度下进行,人们的日常生活也和温度密切相关。随着科学技术的迅猛发展,对温度的测量也提出了更多更高的要求。以电信号为工作基础的传统的温度传感器,如热电偶、热敏电阻、热释电探测器等温度传感器的发展已经非常成熟,但在有强电磁干扰或易燃易爆的场合下,基于电信号测量的传统温度传感器便受到很大的限制。


光纤温度传感与测量技术是仪器仪表领域重要的发展方向之一。由于光纤具有体积小、重量轻、可挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、测量范围大、灵敏度高等特点,对传统的传感器特别是温度传感器能起到扩展提高的作用,完成前者很难完成甚至不能完成的任务。光纤传感技术用于温度测量,除了具有以上特点外,与传统的温度测量仪器相比,还具有响应快、频带宽、防爆、防燃、抗电磁干扰等特点。


光纤温度传感器是几十年发展起来的一门新型的测温技术。它基于光信号传送信息,具有绝缘、抗电磁干扰、耐高电压等优势特征。在国外,光纤温度传感器发展很快,形成了多种型号的产品,并已应用到多个领域,取得了很好的效果。国内在这方面的研究也如火如荼,多个大学、研究所与福州英诺科技展开合作,研发了多种光纤测温系统投入到了现场应用。


光纤温度传感器特点


极速3D彩票网址光纤温度传感器与传统的温度传感器相比具有很多优点:

1、光波不产生电磁干扰,也不怕电磁干扰;

2、易被各种光探测器件接收,可方便地进行光电或电光转换;

3、易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配;

4、光纤工作频率宽,动态范围大,是一种低损耗传输线;

5、光纤本身不带电,体积小质量轻,易弯曲,抗辐射性能好,特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。


光纤测温传感器测量温度的方法


光纤测温传感器是用光纤来测量温度的,有两种方法可实现:

一是利用被测表面辐射能随温度的变化而变化的特点;利用光纤将辐射能量传输到热敏元件上,经过转换再变成可供纪录和显示的电信号。这种方法独特之处就是可以远距离测量。

另外一种方法是利用光在光导纤维内传输的相位随温度参数的改变而改变的特点,光信号的相位随温度的变化是由于光纤材料的尺寸和折射率都随温度改变而引起的。


荧光光纤传感器的基本原理


光纤荧光温度传感器于其它光纤温度传感器相比有自己独特的优点:由于荧光寿命与温度的关系从本质上讲是内在的,与光的强度无关,这样就可以制成自较准的光纤温度传感器。


光纤温度传感器在电力系统有着重要的应用,电力电缆的表面温度及电缆密集区域的温度监测监控; 高压配电装置内易发热部位的监测; 发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警系统; 各种大、中型发电机、变压器、电动机的温度分布测量、热动保护以及故障诊断; 火力发电厂的加热系统、蒸汽管道、输油管道的温度和故障点检测; 地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等


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