光纖溫度傳感器優(yōu)點
光纖溫度傳感器是上世紀70年代發(fā)展起來的一門新型的測溫技術(shù),也是光纖傳感器家族中的一個大類產(chǎn)品。它基于光信號傳送信息,具有絕緣、抗電磁干擾、耐高電壓等優(yōu)勢特征。在國外,光纖溫度傳感器發(fā)展很快,形成了多種型號的產(chǎn)品,并已應(yīng)用到多個領(lǐng)域,取得了很好的效果。國內(nèi)在這方面的研究也如火如荼,多個大學(xué)、研究所與公司展開合作,研發(fā)了多種光纖測溫系統(tǒng)投入到了現(xiàn)場應(yīng)用。
光纖溫度傳感器與傳統(tǒng)的溫度傳感器相比具有很多優(yōu)點:
1、光波不產(chǎn)生電磁干擾,也不怕電磁干擾;
2、易被各種光探測器件接收,可方便地進行光電或電光轉(zhuǎn)換;
3、易與高度發(fā)展的現(xiàn)代電子裝置和計算機相匹配;
4、光纖工作頻率寬,動態(tài)范圍大,是一種低損耗傳輸線;
5、光纖本身不帶電,體積小質(zhì)量輕,易彎曲,抗輻射性能好,特別適合于易燃、易爆、空間受嚴格限制及強電磁干擾等惡劣環(huán)境下使用。
光纖溫度傳感器的發(fā)展方向
光纖溫度傳感器自問世以來, 主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)、建筑、化工、航空航天、醫(yī)療以至海洋開發(fā)等領(lǐng)域,并已取得了大量可靠的應(yīng)用實績。
溫度是度量物體冷熱程度的物理量,許多物理現(xiàn)象和化學(xué)過程都是在一定溫度下進行,人們的日常生活也和溫度密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,對溫度的測量也提出了更多更高的要求。以電信號為工作基礎(chǔ)的傳統(tǒng)的溫度傳感器,如熱電偶、熱敏電阻、熱釋電探測器等溫度傳感器的發(fā)展已經(jīng)非常成熟,但在有強電磁干擾或易燃易爆的場合下,基于電信號測量的傳統(tǒng)溫度傳感器便受到很大的限制。
光纖溫度傳感器與測量技術(shù)是儀器儀表領(lǐng)域重要的發(fā)展方向之一。由于光纖具有體積小、重量輕、可撓、電絕緣性好、柔性彎曲、耐腐蝕、測量范圍大、靈敏度高等特點,對傳統(tǒng)的傳感器特別是溫度傳感器能起到擴展提高的作用,完成前者很難完成甚至不能完成的任務(wù)。光纖傳感技術(shù)用于溫度測量,除了具有以上特點外,與傳統(tǒng)的溫度測量儀器相比,還具有響應(yīng)快、頻帶寬、防爆、防燃、抗電磁干擾等特點。
光纖溫度傳感器是上世紀70年代發(fā)展起來的一門新型的測溫技術(shù),也是光纖傳感器家族中的一個大類產(chǎn)品。它基于光信號傳送信息,具有絕緣、抗電磁干擾、耐高電壓等優(yōu)勢特征。在國外,光纖溫度傳感器發(fā)展很快,形成了多種型號的產(chǎn)品,并已應(yīng)用到多個領(lǐng)域,取得了很好的效果。國內(nèi)在這方面的研究也如火如荼,多個大學(xué)、研究所與公司展開合作,研發(fā)了多種光纖測溫系統(tǒng)投入到了現(xiàn)場應(yīng)用。
光纖溫度傳感器發(fā)展前景
光纖溫度傳感器的種類很多,除了以上所介紹的熒光和分布式光纖溫度傳感器外,還有光纖光柵溫度傳感器、干涉型光纖溫度傳感器以及基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器等等,由于其種類很多,應(yīng)用發(fā)展也很廣泛,例如,應(yīng)用于電力系統(tǒng)、建筑業(yè)、航空航天業(yè)以及海洋開發(fā)領(lǐng)域等等。
在電力系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展
光纖溫度傳感器在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中得到發(fā)展,由于電力電纜溫度、高壓配電設(shè)備內(nèi)部溫度、發(fā)電廠環(huán)境的溫度等,都需要使用光纖傳感器進行測量,因此就促進了光纖傳感器的不斷完善和發(fā)展。尤其是分布式光纖溫度傳感器得到了改善,經(jīng)過在電力系統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用,從而使其接收信號和處理檢測系統(tǒng)的能力都得到了提升。
在建筑業(yè)的發(fā)展
光纖光柵溫度傳感器由于其較高的分辨率和測量范圍廣泛等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)溫度測量工作中。西方很多發(fā)達國家都已普遍采用此系統(tǒng),進行建筑物的溫度、位移等安全指標的測試工作,例如,美國墨西哥使用光柵溫度傳感器,對高速公路上橋梁的溫度進行檢測。通過廣泛使用,光柵溫度傳感器所存在的問題,如:交叉敏感的消除、光纖光柵的封裝等都得到了解決,因而此系統(tǒng)得到了完善。
航空航天業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展
航空航天業(yè)使用傳感器的頻率較高,包括對飛行器的壓力、溫度、燃料等各方面的檢測,都需要使用光纖溫度傳感器進行檢測,并且所使用到的傳感器數(shù)量多達百個,所以對傳感器的大小和重量要求很嚴格。因此,基于航空航天業(yè)對傳感器的要求,光纖溫度傳感器的體積、重量規(guī)格方面都經(jīng)過了調(diào)整。