What is a fluorescence fiber thermometer

Валаконна-аптычны датчык тэмпературы, Інтэлектуальная сістэма маніторынгу, Распаўсюджаны вытворца оптавалакна ў Кітаі

Прынцып Флуарэсцэнтны валаконна-аптычны тэрмометр

Флуарэсцэнтны валаконна-аптычны тэрмометр - гэта прыбор для вымярэння тэмпературы, заснаваны на з'яве фоталюмінесцэнцыі флуоресцентных матэрыялаў. У параўнанні з традыцыйнымі метадамі вымярэння тэрмапары, ён мае такія перавагі, як антыэлектрамагнітныя перашкоды, ўстойлівасць да карозіі, і ўстойлівасць да высокіх тэмператур і ціску. Ён можа дасягаць вызначэння тэмпературы ў рэжыме рэальнага часу ў больш суровых знешніх умовах і мае шырокія перспектывы прымянення. The current development status of fluorescence fiber optic temperature measurement technology at home and abroad is described, and the unique advantages of fluorescence fiber optic temperature measurement technology compared to other temperature measurement methods are elaborated. By introducing the working principle of fluorescence fiber optic temperature measurement instrument and analyzing the key factors affecting temperature measurement, a theoretical basis is established for the design of fluorescence fiber optic temperature measurement instrument. Затым, была выканана агульная канструкцыя люмінесцэнтнага валакна тэрмометра, уключаючы аптычны шлях, схема, праграмнае забеспячэнне, структура, і алгарытм. Для праверкі выканальнасці агульнага плана, быў распрацаваны параўнальны эксперымент па вымярэнні тэмпературы, а агульны план быў прааналізаваны і вывучаны на падставе фактычных даных. Была абагульнена і абмеркавана валаконна-аптычная сістэма вымярэння тэмпературы, былі прапанаваны будучыя напрамкі і ідэі для паляпшэння валаконна-аптычнага вымярэння тэмпературы.

Тэхналогія ст люмінесцэнтны тэрмометр:

(1) The key technologies of optical mechanical structure include: using a single optical fiber to simultaneously transmit light source signals and fluorescence signals, reducing the volume and fluorescence loss of fluorescence fiber thermometers; Using multiple filters to screen excitation light and fluorescence; Using high-temperature melting technology to achieve sealing of fluorescent fiber optic probes.

(2) The key technology of demodulation circuit includes: using rectangular wave signal and voltage dynamic adjustment signal as two inputs to achieve periodic switching of light source and output power adjustment, indirectly achieving amplitude adjustment of sampling signal; Using differential amplification circuits and differential correction signals to amplify sampling signals and correct biases; Спрашчэнне кампанентаў схемы і інтэграцыя кіравання, апрацоўка, communication and other functions into one chip, што спрыяе мініяцюрызацыі флуарэсцэнтных валаконных тэрмометраў; Adopting the least squares fitting algorithm and using voltage signals instead of light signals to calculate fluorescence lifetime and convert temperature; Адфільтруйце вынікі жыцця флуарэсцэнцыі з дапамогай алгарытму фільтрацыі, каб паменшыць памылкі і павысіць дакладнасць выходных вынікаў.
Дызайн Флуарэсцэнтны валаконна-аптычны тэрмометр:

 

1、 The fluorescent probe part of the optical path adopts high-temperature melting sealing instead of traditional probe protection schemes such as metal protective covers or heat shrink tubes, which increases the flexibility and sealing effect of the probe;

2、 Электрычныя характарыстыкі некаторых кампанентаў дэмадулятара змяняюцца ў залежнасці ад тэмпературы. To reduce the impact of this part on signal demodulation, a dynamic adjustment signal is added to the circuit to adjust the stability of the signal waveform, дакладнасць і хібнасць формы сігналу балансу;

3、 У раздзеле апрацоўкі даных прапануецца камбінаваны метад фільтрацыі для апрацоўкі даных, што эфектыўна памяншае памылкі і павышае дакладнасць выходных вынікаў;

4、 Праграмная частка распрацавана з некалькімі рэжымамі працы і функцыямі счытвання параметраў і канфігурацыі для паляпшэння адаптыўнасці гэтай сістэмы.

Why use fluorescent валаконна-аптычнае вымярэнне тэмпературы:
Тэмпература з'яўляецца важнай эталоннай велічынёй у паўсядзённым вытворчасці і жыцці, і з бесперапынным прагрэсам тэхналогій і развіццём чалавечага грамадства, людзі прад'яўляюць усё больш высокія патрабаванні да тэмпературы ў паўсядзённым прамысловай вытворчасці і паўсядзённым жыцці. У сферы прамысловай вытворчасці, вытворчасць сталі, ад перапрацоўкі сыравіны, выраб чыгуну да ліцця ў формы, сталёвы пракат, г.д., мае строгі кантроль тэмпературы. Напрыклад, захаванне і транспарціроўка свежых прадуктаў у паўсядзённым жыцці, а таксама маніторынг і кантроль тэмпературы, аказваюць значны ўплыў на бяспеку і смак харчовых прадуктаў. Таму, важнасць дакладнага вымярэння тэмпературы відавочная. Пры гэтым, ва ўмовах усё больш спецыялізаванай класіфікацыі тэхнічных патрабаванняў і пастаяннага ўдасканалення тэхнічных умоў, адпаведнае вымяральнае абсталяванне і класіфікацыя вымяральных тэхналогій таксама павялічваюцца, і попыт на прыборы для вымярэння тэмпературы, прызначаныя для розных спецыялізаваных асяроддзяў і асаблівых патрабаванняў, пастаянна ўзнікае. Пры асаблівых абставінах і экстрэмальных умовах навакольнага асяроддзя, а таксама розныя патрабаванні, такія як хуткая дынамічная рэакцыя, дыстанцыйнае вымярэнне, і шматкропкавае вымярэнне, традыцыйнае вымярэнне тэмпературы і перадача сігналу становяцца ўсё больш цяжкімі для выканання розных складаных умоў, і складанасць рэалізацыі таксама ўзрасла.

 

Флуарэсцэнтная функцыя вымярэння тэмпературы оптавалакна:

У цяперашні час, традыцыйнае абсталяванне для вымярэння тэмпературы мае некаторыя практычныя цяжкасці пры выкарыстанні ў многіх спецыяльных умовах вымярэння, напрыклад, суровыя ўмовы ў кропцы вымярэння тэмпературы, такія як карозія, высокае напружанне, вузкая прастора, г.д., або моцныя электрамагнітныя перашкоды ў зоне, дзе знаходзіцца кропка вымярэння, напрыклад, кантроль тэмпературы рухавікоў і высакавольтных трансфарматараў. У адказ на вышэйпералічаныя цяжкасці, большасць новых датчыкаў тэмпературы павінны мець такія перавагі, як моцная ўстойлівасць да электрамагнітных перашкод, добрыя ізаляцыйныя характарыстыкі, хуткі адказ, і невялікі памер. З ужываннем розных новых матэрыялаў і працэсаў, а таксама вывучэнне новых метадаў вымярэння, з'явіліся розныя новыя прыборы для вымярэння тэмпературы. Адзін з іх - абсталяванне для вымярэння тэмпературы на аснове оптавалаконнай сувязі.

 

Да нараджэння валаконна-аптычнай тэхналогіі вымярэння флуарэсцэнцыі, ужо існавалі розныя методыкі вымярэння тэмпературы. Першы ртутны тэрмометр з'явіўся на свет яшчэ ў в 1714. Ртутныя тэрмометры ставяцца да пашыральнай тэхналогіі вымярэнняў, які выкарыстоўвае прынцып цеплавога пашырэння і сціску, і прастора, занятая аб'ёмам ртуці, змяняецца ў залежнасці ад розных тэмператур. Шкала ртутнага тэрмометра яскрава адлюстроўвае лікавае значэнне тэмпературы. Зыходзячы з гэтага прынцыпу, у дадатак да вадкасці, тэхналогіі вымярэння розных матэрыялаў, такіх як газы і металы, таксама з'явіліся ў будучыні. З бесперапынным развіццём тэхналогій, бурнае развіццё электраэнергетыкі прынесла новыя ідэі і тэхналогіі вымярэнняў. Тэхналогія тэрмапары заснавана на розных электрычных уласцівасцях электронных кампанентаў пры розных тэмпературах, і ў цяперашні час з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай і разнастайнай тэхналогіяй вымярэння тэмпературы. У дадатак, тэхналогія аптычнай сувязі таксама паказала новы кірунак для вымярэння тэмпературы. Інфрачырвоныя прыборы для вымярэння тэмпературы, зробленыя з выкарыстаннем розных характарыстык цеплавога выпраменьвання аб'ектаў пры розных тэмпературах, могуць дасягнуць вымярэння тэмпературы на вялікіх адлегласцях і ў вялікіх дыяпазонах, а таксама непрамыя метады вымярэння тэмпературы з выкарыстаннем прамежкавых прылад, такіх як люмінесцэнтныя матэрыялы і рашоткі.

 

Characteristics of temperature measurement system

Сістэма вымярэння тэмпературы пашырэння

1. Нізкая цана 2. Зручнае кіраванне і чытанне 3. Просты і лёгкі ў вырабе механізм

1. Нізкая дакладнасць 2. Лёгка пашкодзіць 3. Немагчыма дасягнуць аўтаматызацыі

Інфрачырвоная цеплавізійная сістэма вымярэння тэмпературы

1. Бескантактнае вымярэнне тэмпературы 2. Прастата выкарыстання 3. Нізкі кошт 1. Вялікая памылка

2. Можа вымяраць толькі тэмпературу паверхні. 3. Кошт ручной праверкі

Бесправадная сістэма вымярэння тэмпературы

1. Лёгкая ўстаноўка 2. Нізкі кошт

1. Дрэнная надзейнасць, пераноскі акумулятараў, кароткі тэрмін службы, высокі ўзровень ілжывай трывогі

2. Ўплывае на прадукцыйнасць ізалятараў

3. Вялікі аб'ём датчыкаў уплывае на цеплавыдзяленне і ўяўляе небяспеку для бяспекі асноўнага абсталявання

Сістэма вымярэння тэмпературы з валаконнай брэггаўскай рашоткай

1. Гэта можа дасягнуць квазіразмеркаванага вымярэння тэмпературы, падыходзіць для далёкіх вымярэнняў і вымярэнняў вялікай плошчы

2. Прыняцце валаконна-аптычнай тэхналогіі для супрацьстаяння электрамагнітным перашкодам

3. Добрыя ізаляцыйныя характарыстыкі

 

1. Зонд датчыка вялікі і яго складана ўсталяваць

2. Нізкая надзейнасць, рашотка схільная дэсенсібілізацыі і выхаду з ладу

3. Кароткі тэрмін службы

4. Немагчыма дасягнуць супастаўлення адной шафы і дысплея на месцы

5. Дарагая цана

Перавагі люмінесцэнтнай валаконна-аптычнай сістэмы вымярэння тэмпературы

1. Бяспечны і надзейны, можна дасягнуць каліброўкі бясплатна, з добрай кансістэнцыяй, ўзаемазаменнасць, і стабільнасць

2. Доўгі тэрмін службы, не патрабуе абслугоўвання

3. Зонд мае невялікі аб'ём і можа пранікаць глыбока ў гарачую кропку для дасягнення сапраўднага кантролю

4. Антыэлектрамагнітныя перашкоды, добрыя ізаляцыйныя характарыстыкі

5. Гэта можа дасягнуць дысплея на месцы, палягчаючы інтэграцыю ў аперацыйную сістэму

6. Лёгкая ўстаноўка

Fluorescence temperature measurement technology converts temperature signals into optical signals based on the photoluminescence phenomenon of fluorescent materials, і выкарыстоўвае высокую эфектыўнасць аптычнага валакна ў перадачы аптычнага сігналу для эфектыўнага вымярэння тэмпературы ў рэжыме рэальнага часу і на вялікай адлегласці. Тэхналогія валаконна-аптычнага вымярэння флуарэсцэнцыі ўспадкуе перавагі тэхналогіі валаконна-аптычнага зандзіравання. У параўнанні з іншымі тэхналогіямі вымярэння тэмпературы, ён не толькі мае характарыстыкі ўстойлівасці да карозіі, добрая цеплаізаляцыя, і невялікі памер, але таксама эфектыўна зніжае электрамагнітныя перашкоды. Тым часам, Тэхналогія вымярэння валаконна-аптычнай флуарэсцэнцыі таксама мае характарыстыкі працяглага тэрміну службы, не патрабуе абслугоўвання, добрая ўстойлівасць, і паслядоўнасць. У дадатак, гэтая сістэма таксама мае дысплей у рэжыме рэальнага часу, лёгкая інтэграцыя ў іншыя сістэмы, і зручная ўстаноўка.