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用在各種需要測溫的場(chǎng)合，比如開(kāi)關(guān)柜測溫、電纜測溫、電抗器測溫、軌道交通變壓器測溫、醫療測溫、工業(yè)測溫等等，比紅外測溫，pt100測溫，無(wú)線(xiàn)測溫方式等更加合適電力設備測溫，完全絕緣，抗干擾，安裝維護方便等。
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。這種對溫度較為敏感的特性使得我們可以用在很多地方，特別在對電力設備的監測中得到了廣泛應用，因為大多數的電力設備一旦過(guò)載都會(huì )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?xún)?yōu)秀的地方以及對比老式傳感器的優(yōu)點(diǎn)，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的熒光光纖測溫裝置，廣泛應用于各種測溫場(chǎng)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)，比傳統傳感器有著(zhù)更加準確的測試結果，傳感器優(yōu)秀品牌可以應用在多種領(lǐng)域。因為其抗磁場(chǎng)干擾能力強，在工作中不容易受到各類(lèi)干擾，在電力企業(yè)中大量的應用這種光纖傳感器來(lái)進(jìn)行設備的監測。而隨著(zhù)研究的不斷深入，華光天銳品牌有著(zhù)優(yōu)秀性質(zhì)的熒光材料添加進(jìn)光纖中來(lái)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(lái)更大的便利。
光纖測溫傳感器原理
當今世界, 對于機器自動(dòng)探測的研究已經(jīng)處于較為深入的狀態(tài), 并開(kāi)始對探測數據的精確度和抗干擾能力, 以及對環(huán)境的自適應性能力進(jìn)行探索。其中, 光電信號的充分運用對工業(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)對于當今時(shí)代十分的適用, 信息傳感技術(shù)的發(fā)展也將會(huì )是現在以及未來(lái)的一種趨勢。在21世紀, 光纖傳感技術(shù)更是傳感領(lǐng)域中研究與開(kāi)發(fā)最為活躍的技術(shù), 由于光纖的許多自身的物理性?xún)?yōu)點(diǎn), 因此, 在高直流電場(chǎng)、高頻領(lǐng)域、微波場(chǎng)等極端的環(huán)境中的應用十分普遍。
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實(shí)現的根本理論基礎, 這是一種光致發(fā)光的現象, 其重要的理論支撐為:當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(huì )產(chǎn)生超出熱輻射的發(fā)光現象, 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)光現象將會(huì )持續一段時(shí)間才會(huì )消失, 并且根據這種持續的時(shí)間, 我們可以根據時(shí)間的長(cháng)度分為長(cháng)衰減型和短周期型, 也稱(chēng)為磷光和熒光的區別。
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)生的持續發(fā)光現象, 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, 而熒光衰減現象則是由于這種躍遷的持續能力。通常熒光材料的電子躍遷時(shí)間量級在ms級。一般來(lái)說(shuō), 我們將這種能夠發(fā)出持續衰減的熒光的物質(zhì)成為熒光材料。
與普朗克定律相一致的是, 當一種物質(zhì)在進(jìn)行能級躍遷之后, 波長(cháng)為r的光波會(huì )在這一過(guò)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(huì )決定這種熒光衰減的持續時(shí)間, 這種持續時(shí)間也被稱(chēng)為是熒光受激發(fā)之后的衰減壽命。對于熒光的衰減來(lái)說(shuō), 大量的科學(xué)實(shí)驗發(fā)現, 衰減的光強隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)型類(lèi)似于指數型的函數。在大量的數據采集和描繪曲線(xiàn)后, 衰減時(shí)間和光強之間確實(shí)存在一種指數函數的關(guān)系。針對這種函數關(guān)系, 我們可以計算和擬合出對應的曲線(xiàn)函數和特征參數, 其中, 特征參數也被稱(chēng)為衰減曲線(xiàn)的衰減特征值。根據理論上來(lái)講, 一般滿(mǎn)足溫度的正相關(guān)關(guān)系, 在所有熒光物質(zhì)發(fā)光的過(guò)程中, 由于輻射或者是非輻射競爭的存在會(huì )產(chǎn)生一些延遲效應, 這種外在因素會(huì )導致激發(fā)態(tài)壽命的縮短, 因而, 我們在針對不同的應用時(shí)要關(guān)注不同的溫度需求, 并對應的采取不同的熒光材料和相應的保護措施。
熒光測溫的原理
就是根據這種溫度相關(guān)性來(lái)進(jìn)行的, 針對這種溫度相關(guān)能力, 通過(guò)對熒光信號的轉換檢測轉化的電信號, 描繪出熒光衰減的指數型衰減曲線(xiàn)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(guò)對熒光返回的衰減的曲線(xiàn)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)的光強會(huì )隨著(zhù)時(shí)間產(chǎn)生衰減,在實(shí)驗表明下, 不同環(huán)境溫度熒光壽命不同, 熒光衰減曲線(xiàn)的參數可以與溫度呈現一定的關(guān)系,因此, 通過(guò)這種方法可以測量環(huán)境溫度, 且對光強進(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, 溫度的參數變量?jì)H由“熒光壽命”的特征參數決定, 該特征參數不會(huì )受到光源的波動(dòng)影響, 降低了對控制光源穩定的嚴格要求。對比其他的熒光溫度傳感器簡(jiǎn)化了結構, 降低了成本, 提高了性能, 同時(shí)可以通過(guò)算法的方式對結果進(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變性, 且精度較高, 在工業(yè)電力設備中運用相比較于其他設備, 結構更加簡(jiǎn)單, 成本更低, 性能及抗干擾能力更強, 最重要在于精度較高。相對于目前較為成熟的測溫系統如膨脹式測溫系統和紅外熱成像系統, 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(jiǎn)易度和執行性, 到擬合算法的效率相較于現在市場(chǎng)上的測溫方式更加優(yōu)越。熒光衰減型光纖測溫系統的實(shí)現, 在與傳統的測溫方式的對比之下顯得尤為適合時(shí)下日益發(fā)展的電力行業(yè)的監測需求, 它具有抗電磁干擾、精確度高等十分顯著(zhù)的特質(zhì), 而且其成本和低維護的商業(yè)價(jià)值也有重要的推廣價(jià)值。
