Profesjonell kunnskap

Utvikling og bruk av fiberoptisk temperatursensor

2021-04-09
Alt i naturen er nært knyttet til temperatur. Siden Galileo oppfant termometeret, begynte folk å bruke temperatur for å måle.
Temperatursensorer er de tidligst utviklede og mest brukte sensorene. Men sensoren som virkelig gjør temperaturen til et elektrisk signal ble oppfunnet av den tyske fysikeren Saibei, den senere termoelementsensoren. Etter 50 år oppfant Siemens i Tyskland platinamotstandstermometeret. Med støtte fra halvlederteknologi har dette århundret utviklet en rekke temperatursensorer inkludert halvledertermoelementsensorer. Tilsvarende er det utviklet akustiske temperatursensorer, infrarøde sensorer og mikrobølgesensorer basert på samspillsloven mellom bølger og materie.
Siden bruken av optisk fiber på 1970-tallet, med utviklingen av laserteknologi, har optisk fiber vist seg å ha en rekke fordeler i teori og praksis. Anvendelsen av optisk fiber innen sensorteknologi har også fått økende oppmerksomhet. Med utviklingen av vitenskap og teknologi har mange fiberoptiske temperatursensorer dukket opp, og det forventes at i bølgen av ny teknologisk revolusjon vil fiberoptiske temperatursensorer bli mye brukt og spille flere roller.
Det grunnleggende arbeidsprinsippet til den fiberoptiske temperatursensoren er at lyset fra lyskilden sendes til modulatoren gjennom den optiske fiberen, og temperaturen til parameteren som skal måles samhandler med lyset som kommer inn i modulasjonssonen for å forårsake optiske egenskaper av lyset (som lysets intensitet og bølgelengde). Endring i frekvens, fase osv., kalt modulert signallys. Etter å ha blitt sendt til fotodetektoren gjennom den optiske fiberen, etter demodulering, oppnås de målte parametrene.
Det finnes mange typer fiberoptiske temperatursensorer, som kan deles inn i funksjons- og overføringstyper i henhold til deres arbeidsprinsipper. Den funksjonelle optiske fibertemperatursensoren måler temperaturen ved å bruke ulike egenskaper (fase, polarisering, intensitet, etc.) til den optiske fiberen som en funksjon av temperaturen. Selv om disse sensorene har egenskapene til overføring og sans, øker de også følsomheten og desensibiliseringen.
Fiberen til fibertemperatursensoren av overføringstypen fungerer bare som en optisk signaloverføring for å unngå det kompliserte miljøet i temperaturmåleområdet. Modulasjonsfunksjonen til objektet som skal måles realiseres av sensitive komponenter av andre fysiske egenskaper. Slike sensorer, på grunn av tilstedeværelsen av optiske fibre, har optiske koblingsproblemer med følehodet, øker kompleksiteten til systemet og er følsomme for interferens som mekanisk vibrasjon.
En rekke fiberoptiske temperatursensorer er utviklet.
Følgende er en kort introduksjon til forskningsstatusen til flere store fiberoptiske temperatursensorer. Blant dem er fiberoptiske interferenstemperatursensorer, halvlederabsorpsjonsfibertemperatursensorer og fibergittertemperatursensorer.
Siden starten har fiberoptiske temperatursensorer blitt brukt i kraftsystemer, konstruksjon, kjemisk, romfart, medisinsk og marin utvikling, og har oppnådd et stort antall pålitelige applikasjonsresultater. Dens anvendelse er et felt som er i fremmarsj og har et veldig bredt utviklingsperspektiv. Så langt har det vært mange relaterte undersøkelser i inn- og utland, selv om det har vært stor utvikling innen følsomhet, måleområde og oppløsning, men jeg tror at med utdypingen av forskningen, i henhold til det spesifikke søknadsformålet, vil det være mer og mer høyere presisjon, enklere struktur, lavere kostnader, mer praktiske løsninger, og fremme utviklingen av temperatursensorer ytterligere.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept