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光纖溫度傳感器分類_光纖溫度傳感器發展前景

振動傳感器 2020-06-22 281 0

  光纖溫度傳感器分類

  分布式光纖溫度傳感器

  分布式光纖溫度傳感器,通常用在檢測空間溫度分布的系統,其原理最早于1981年提出,后隨著科學家的實驗研究,最終研制出了此項技術。這種傳感器原理發展是基于三種傳感器的研究,分別是瑞利散射、布里淵散射、喇曼散射。在瑞利散射(OTDR)和布里淵散射(OTDR)的研究已取得了很大的進展,因此未來的傳感器研究熱點,將放在對基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纖傳感器的研究上。

  最近,土耳其Gunes Yilmaz開發出了一種分布式光纖溫度傳感器,此傳感器的溫度分辨率是1℃,空間分辨率是1。23m。在我國也有很多大學展開了對分布式光纖溫度傳感器的研究,例如,中國計量大學1997年發明出煤礦溫度檢測的傳感器系統,其檢測溫度為-49℃~150℃,溫度分辨率為0。1℃。

  光纖熒光溫度傳感器

  當前最熱門的研究,就是針對光纖熒光溫度傳感器,其是利用熒光的材料會發光的特性,來檢測發光區域的溫度。這種熒光的材料通常在受到紫外線或紅外線的刺激時,就會出現發光的情況,發射出的光參數和溫度是有著必然聯系的,因此可以通過檢測熒光強度來測試溫度。

  世界各國的高校都設計過此類傳感器,例如,韓國漢城大學發現10cm的雙摻雜光纖,在其915nm的地方所反射出的熒光強度所對應的溫度指數是20℃~290℃;我國清華大學借用半導體GaAs原料來吸收光,進而以光隨溫度改變的原理,研發出了溫度范圍是0℃~160℃的光纖熒光溫度傳感器。

光纖溫度傳感器分類_光纖溫度傳感器發展前景

  光纖溫度傳感器發展前景

  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,應用發展也很廣泛,例如,應用于電力系統、建筑業、航空航天業以及海洋開發領域等等。

  在電力系統行業的發展

  光纖溫度傳感器在電力系統的應用中得到發展,由于電力電纜溫度、高壓配電設備內部溫度、發電廠環境的溫度等,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展。尤其是分布式光纖溫度傳感器得到了改善,經過在電力系統行業的應用,從而使其接收信號和處理檢測系統的能力都得到了提升。

  在建筑業的發展

  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點,被廣泛應用于建筑業溫度測量工作中。西方很多發達國家都已普遍采用此系統,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,因而此系統得到了完善。

  航空航天業中的應用發展

  航空航天業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,基于航空航天業對傳感器的要求,光纖溫度傳感器的體積、重量規格方面都經過了調整。

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