Разработка и применение волоконно-оптического датчика температуры
Публиковать:Коробка Оптроника  Время:2018-07-17  Просмотры:410
Все в природе тесно связано с температурой. С тех пор, как Галилей изобрел термометр, люди начали использовать температуру для измерения.
Датчики температуры - самые ранние разработанные и наиболее широко используемые датчики. Но датчик, который действительно превращает температуру в электрический сигнал, был изобретен немецким физиком Сайбеем, более поздним датчиком термопары. Спустя 50 лет Siemens в Германии изобрел платиновый термометр сопротивления. При поддержке полупроводниковой технологии в этом столетии были разработаны различные датчики температуры, в том числе полупроводниковые датчики термопар. Соответственно, на основе закона взаимодействия между волнами и веществом были разработаны акустические датчики температуры, инфракрасные датчики и микроволновые датчики.
С момента появления оптического волокна в 1970-х годах с развитием лазерной технологии было доказано, что оптическое волокно обладает рядом преимуществ в теории и на практике. Применение оптического волокна в области сенсорных технологий также привлекает все большее внимание. С развитием науки и техники появилось много волоконно-оптических датчиков температуры, и ожидается, что на волне новой технологической революции будут широко использоваться волоконно-оптические датчики температуры, которые будут играть все большую роль.
Основной принцип работы оптоволоконного датчика температуры заключается в том, что свет от источника света направляется на модулятор через оптическое волокно, а температура измеряемого параметра взаимодействует со светом, поступающим в зону модуляции, вызывая оптические свойства свет (например, интенсивность и длина волны света). Изменение частоты, фазы и т. Д. Называется модулированным сигналом света. После отправки на фотоприемник через оптоволокно, после демодуляции, получаются измеренные параметры.
Существует много типов волоконно-оптических датчиков температуры, которые можно разделить на функциональные и трансмиссионные в соответствии с их принципами работы. Функциональный датчик температуры оптического волокна измеряет температуру, используя различные характеристики (фаза, поляризация, интенсивность и т. Д.) Оптического волокна в зависимости от температуры. Хотя эти датчики имеют характеристики передачи и чувствительности, они также увеличивают чувствительность и десенсибилизацию.
Волокно оптоволоконного датчика температуры передающего типа служит только для передачи оптического сигнала, чтобы избежать сложной среды зоны измерения температуры. Функция модуляции измеряемого объекта реализуется чувствительными компонентами других физических свойств. Такие датчики из-за наличия оптических волокон имеют проблемы с оптической связью с чувствительной головкой, увеличивают сложность системы и чувствительны к помехам, таким как механическая вибрация.
Были разработаны различные оптоволоконные датчики температуры.
Ниже приводится краткое введение в состояние исследований нескольких основных оптоволоконных датчиков температуры. Среди них - волоконно-оптические интерференционные температурные датчики, полупроводниковые абсорбционные температурные датчики и оптоволоконные датчики температуры.
С момента своего основания волоконно-оптические датчики температуры использовались в энергетических системах, строительстве, химической, аэрокосмической, медицинской и морской областях, и достигли большого количества надежных результатов применения. Его применение - это область, которая находится в восходящей и имеет очень широкую перспективу развития. До сих пор было много связанных исследований в стране и за рубежом, хотя были достигнуты значительные успехи в чувствительности, диапазоне измерений и разрешении, но я считаю, что с углублением исследований, в соответствии с конкретной целью применения, будет больше и более высокая точность, более простая структура, более низкая стоимость, более практичные решения и дальнейшее содействие разработке датчиков температуры.