熒光光纖測溫傳感器原理
光纖測溫傳感器功能描述
光纖測溫傳感器可以廣泛應(yīng)用在各種需要測溫的場合，比如開關(guān)柜測溫、電纜測溫、電抗器測溫、軌道交通變壓器測溫、醫(yī)療測溫、工業(yè)測溫等等，比紅外測溫，pt100測溫，無線測溫方式等更加合適電力設(shè)備測溫，完全絕緣，抗干擾，安裝維護(hù)方便等。
光纖溫度傳感器測溫
光纖溫度傳感器由于可以對溫度變化是非常敏感的，而且對比老式的溫度傳感器有更大的優(yōu)勢，光纖溫度傳感器的抗干擾能力比較強(qiáng)。這種對溫度較為敏感的特性使得我們可以用在很多地方，特別在對電力設(shè)備的監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用，因為大多數(shù)的電力設(shè)備一旦過載都會有明顯的溫度變化，采用熒光光纖溫度傳感器可以有效地進(jìn)行監(jiān)測，從而避免事故的發(fā)生。福州華光天銳光電科技有限公司對光纖溫度傳感器進(jìn)行深入的分析，找出其特性優(yōu)秀的地方以及對比老式傳感器的優(yōu)點，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熒光光纖測溫裝置，廣泛應(yīng)用于各種測溫場合。
光纖測溫傳感器品牌
光纖溫度傳感器由于其優(yōu)秀的性質(zhì)，比傳統(tǒng)傳感器有著更加準(zhǔn)確的測試結(jié)果，傳感器優(yōu)秀品牌可以應(yīng)用在多種領(lǐng)域。因為其抗磁場干擾能力強(qiáng)，在工作中不容易受到各類干擾，在電力企業(yè)中大量的應(yīng)用這種光纖傳感器來進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)測。而隨著研究的不斷深入，華光天銳品牌有著優(yōu)秀性質(zhì)的熒光材料添加進(jìn)光纖中來制作性能更加優(yōu)越的光纖測溫傳感器，為人們的生產(chǎn)生活帶來更大的便利。
光纖測溫傳感器原理
當(dāng)今世界, 對于機(jī)器自動探測的研究已經(jīng)處于較為深入的狀態(tài), 并開始對探測數(shù)據(jù)的精確度和抗干擾能力, 以及對環(huán)境的自適應(yīng)性能力進(jìn)行探索。其中, 光電信號的充分運(yùn)用對工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的技術(shù)和速度提升有較大的影響, 光纖傳感技術(shù)對于當(dāng)今時代十分的適用, 信息傳感技術(shù)的發(fā)展也將會是現(xiàn)在以及未來的一種趨勢。在21世紀(jì), 光纖傳感技術(shù)更是傳感領(lǐng)域中研究與開發(fā)最為活躍的技術(shù), 由于光纖的許多自身的物理性優(yōu)點, 因此, 在高直流電場、高頻領(lǐng)域、微波場等極端的環(huán)境中的應(yīng)用十分普遍。
熒光光纖傳感器測溫原理
熒光發(fā)光原理是熒光衰減型測溫系統(tǒng)實現(xiàn)的根本理論基礎(chǔ), 這是一種光致發(fā)光的現(xiàn)象, 其重要的理論支撐為:當(dāng)熒光材料在可以激發(fā)它產(chǎn)生熒光的特定光譜波段的光照射后, 會產(chǎn)生超出熱輻射的發(fā)光現(xiàn)象, 而對于這種激發(fā)不光是光激發(fā), 也可以是某種形式的電磁輻射的影響, 然后在這種激發(fā)的激勵停止之后, 熒光受激發(fā)的這種發(fā)光現(xiàn)象將會持續(xù)一段時間才會消失, 并且根據(jù)這種持續(xù)的時間, 我們可以根據(jù)時間的長度分為長衰減型和短周期型, 也稱為磷光和熒光的區(qū)別。
熒光的產(chǎn)生在材料學(xué)中原理是電子在不同能級之間的躍遷產(chǎn)生的持續(xù)發(fā)光現(xiàn)象, 具體原理如下:電子在高能級被激發(fā)后向低能級躍遷發(fā)出能量, 這種能量以特定的形式向外發(fā)散, 如光、熱等, 而熒光衰減現(xiàn)象則是由于這種躍遷的持續(xù)能力。通常熒光材料的電子躍遷時間量級在ms級。一般來說, 我們將這種能夠發(fā)出持續(xù)衰減的熒光的物質(zhì)成為熒光材料。
與普朗克定律相一致的是, 當(dāng)一種物質(zhì)在進(jìn)行能級躍遷之后, 波長為r的光波會在這一過程中發(fā)射出, 在激發(fā)光消失之后, 激發(fā)態(tài)的熒光壽命會決定這種熒光衰減的持續(xù)時間, 這種持續(xù)時間也被稱為是熒光受激發(fā)之后的衰減壽命。對于熒光的衰減來說, 大量的科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn), 衰減的光強(qiáng)隨時間的變化曲線型類似于指數(shù)型的函數(shù)。在大量的數(shù)據(jù)采集和描繪曲線后, 衰減時間和光強(qiáng)之間確實存在一種指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。針對這種函數(shù)關(guān)系, 我們可以計算和擬合出對應(yīng)的曲線函數(shù)和特征參數(shù), 其中, 特征參數(shù)也被稱為衰減曲線的衰減特征值。根據(jù)理論上來講, 一般滿足溫度的正相關(guān)關(guān)系, 在所有熒光物質(zhì)發(fā)光的過程中, 由于輻射或者是非輻射競爭的存在會產(chǎn)生一些延遲效應(yīng), 這種外在因素會導(dǎo)致激發(fā)態(tài)壽命的縮短, 因而, 我們在針對不同的應(yīng)用時要關(guān)注不同的溫度需求, 并對應(yīng)的采取不同的熒光材料和相應(yīng)的保護(hù)措施。
熒光測溫的原理
就是根據(jù)這種溫度相關(guān)性來進(jìn)行的, 針對這種溫度相關(guān)能力, 通過對熒光信號的轉(zhuǎn)換檢測轉(zhuǎn)化的電信號, 描繪出熒光衰減的指數(shù)型衰減曲線與溫度之間進(jìn)行匹配擬合。
熒光光纖測溫傳感器
熒光光纖溫度傳感器采用的是熒光壽命衰減型, 即通過對熒光返回的衰減的曲線與溫度之間的關(guān)系測量溫度。用窄帶脈沖激發(fā)光對熒光材料進(jìn)行激發(fā), 熒光材料發(fā)光, 并形成激發(fā)態(tài)熒光體, 這種形態(tài)的光強(qiáng)會隨著時間產(chǎn)生衰減,在實驗表明下, 不同環(huán)境溫度熒光壽命不同, 熒光衰減曲線的參數(shù)可以與溫度呈現(xiàn)一定的關(guān)系,因此, 通過這種方法可以測量環(huán)境溫度, 且對光強(qiáng)進(jìn)行精確測量, 熒光材料的選擇以及光源波段的選擇顯得尤為重要, 溫度的參數(shù)變量僅由“熒光壽命”的特征參數(shù)決定, 該特征參數(shù)不會受到光源的波動影響, 降低了對控制光源穩(wěn)定的嚴(yán)格要求。對比其他的熒光溫度傳感器簡化了結(jié)構(gòu), 降低了成本, 提高了性能, 同時可以通過算法的方式對結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步提高精度。熒光衰減型光纖測溫對于溫度變化具有良好的應(yīng)變性, 且精度較高, 在工業(yè)電力設(shè)備中運(yùn)用相比較于其他設(shè)備, 結(jié)構(gòu)更加簡單, 成本更低, 性能及抗干擾能力更強(qiáng), 最重要在于精度較高。相對于目前較為成熟的測溫系統(tǒng)如膨脹式測溫系統(tǒng)和紅外熱成像系統(tǒng), 它們的測量誤差大, 并且紅外熱成像只能測量表面溫度。故而, 這種熒光衰減型光纖測溫體系從傳感探頭的簡易度和執(zhí)行性, 到擬合算法的效率相較于現(xiàn)在市場上的測溫方式更加優(yōu)越。熒光衰減型光纖測溫系統(tǒng)的實現(xiàn), 在與傳統(tǒng)的測溫方式的對比之下顯得尤為適合時下日益發(fā)展的電力行業(yè)的監(jiān)測需求, 它具有抗電磁干擾、精確度高等十分顯著的特質(zhì), 而且其成本和低維護(hù)的商業(yè)價值也有重要的推廣價值。
