What is a fluorescence fiber thermometer

Senzor de temperatură cu fibră optică, Sistem inteligent de monitorizare, Producător de fibră optică distribuită în China

Principiul Termometru fluorescent cu fibră optică

Termometrul fluorescent cu fibră optică este un dispozitiv de măsurare a temperaturii bazat pe fenomenul de fotoluminiscență al materialelor fluorescente. Comparativ cu metodele tradiționale de măsurare a termocuplurilor, Are avantaje precum anti-interferențe electromagnetice, rezistența la coroziune, și rezistență la temperaturi ridicate și presiune ridicată. Poate realiza detectarea temperaturii în timp real în medii externe mai dure și are perspective largi de aplicare. 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. Apoi, A fost realizat designul general al termometrului cu fibră fluorescentă, inclusiv calea optică, circuit, software, structură, și algoritm. Verificarea fezabilității planului general, a fost conceput un experiment comparativ de măsurare a temperaturii, iar planul general a fost analizat și studiat pe baza datelor reale. Sistemul de măsurare a temperaturii cu fibră optică a fost rezumat și discutat, și au fost propuse direcții și idei viitoare pentru îmbunătățirea măsurării temperaturii prin fibră optică.

Tehnologia termometru cu fibră fluorescentă:

(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; Simplificați componentele circuitului și integrați controlul, prelucrare, communication and other functions into one chip, care este propice miniaturizării termometrelor cu fibră de fluorescență; Adopting the least squares fitting algorithm and using voltage signals instead of light signals to calculate fluorescence lifetime and convert temperature; Filtrați rezultatele duratei de viață a fluorescenței folosind un algoritm de filtrare pentru a reduce erorile și a îmbunătăți acuratețea rezultatelor de ieșire.
Proiectarea Termometru fluorescent cu fibră optică:

 

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、 Caracteristicile electrice ale unor componente din demodulator variază în funcție de temperatură. 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, Echilibrați acuratețea și eroarea formei de undă;

3、 Secțiunea de prelucrare a datelor propune o metodă de filtrare combinată pentru prelucrarea datelor, care reduce eficient erorile și îmbunătățește acuratețea rezultatelor;

4、 Partea software este proiectată cu mai multe moduri de lucru și funcții de citire și configurare a parametrilor pentru a îmbunătăți adaptabilitatea acestui sistem.

Why use fluorescent măsurarea temperaturii fibrei optice:
Temperatura este o cantitate de referință importantă în producția și viața zilnică, și cu progresul continuu al tehnologiei și dezvoltarea societății umane, oamenii au cerințe din ce în ce mai mari de temperatură în producția industrială de zi cu zi și în viața de zi cu zi. În domeniul producției industriale, Producția de oțel, din prelucrarea materiilor prime, Fabricarea fierului la turnarea matriței, Laminarea oțelului, etc., are un control strict al temperaturii. De exemplu, conservarea și transportul alimentelor proaspete în viața de zi cu zi, precum și monitorizarea și controlul temperaturii, au un impact semnificativ asupra siguranței alimentare și a gustului. Deci, Importanța măsurării exacte a temperaturii este evidentă. În același timp, în fața clasificării cerințelor tehnice din ce în ce mai specializate și a perfecționării continue a condițiilor tehnice, clasificarea corespunzătoare a echipamentelor de măsurare și a tehnologiei de măsurare este, de asemenea, în creștere, iar cererea de dispozitive de măsurare a temperaturii concepute pentru diverse medii specializate și cerințe speciale apare în mod constant. În circumstanțe speciale și condiții de mediu extreme, precum și diferite cerințe, cum ar fi răspunsul dinamic rapid, Măsurare de la distanță, și măsurători în mai multe puncte, Măsurarea tradițională a temperaturii și transmiterea semnalului au devenit din ce în ce mai dificile pentru a satisface diferite condiții solicitante, și dificultatea de implementare a crescut, de asemenea,.

 

Funcție de măsurare a temperaturii cu fibră optică de fluorescență:

Acum, Echipamentele tradiționale de măsurare a temperaturii au unele dificultăți practice în utilizarea în multe medii speciale de măsurare, cum ar fi mediul dur al punctului de măsurare a temperaturii, cum ar fi coroziunea, Tensiune înaltă, spațiu îngust, etc., sau interferențele electromagnetice puternice în zona în care se află punctul de măsurare, cum ar fi monitorizarea temperaturii motoarelor și transformatoarelor de înaltă tensiune. Ca răspuns la dificultățile de mai sus, Majoritatea senzorilor de temperatură noi trebuie să aibă avantaje, cum ar fi rezistența puternică la interferențe electromagnetice, performanță bună de izolare, răspuns rapid, și dimensiuni mici. Cu aplicarea diferitelor materiale și procese noi, precum și explorarea de noi metode de măsurare, Au apărut o varietate de noi dispozitive de măsurare a temperaturii. Unul dintre ele este echipamentul de măsurare a temperaturii bazat pe tehnologia de comunicații prin fibră optică.

 

Înainte de nașterea tehnologiei de măsurare a fluorescenței cu fibră optică, existau deja diverse tehnici de măsurare a temperaturii. Primul termometru cu mercur s-a născut încă de la 1714. Termometrele cu mercur aparțin tehnologiei de măsurare a expansiunii, care utilizează principiul dilatării și contracției termice, iar spațiul ocupat de volumul de mercur variază în funcție de diferite temperaturi. Scara unui termometru cu mercur afișează în mod viu valoarea numerică a temperaturii. Pe baza acestui principiu, pe lângă lichide, Tehnologiile de măsurare pentru diferite materiale, cum ar fi gazele și metalele, au apărut și în viitor. Odată cu avansarea continuă a tehnologiei, Dezvoltarea viguroasă a energiei electrice a adus noi idei și tehnologii de măsurare. Tehnologia termocuplului se bazează pe diferitele proprietăți electrice ale componentelor electronice la diferite temperaturi, și este în prezent cea mai utilizată și diversă tehnologie de măsurare a temperaturii. În plus, Tehnologia de comunicații optice a indicat, de asemenea, o nouă direcție pentru măsurarea temperaturii. Dispozitivele de măsurare a temperaturii în infraroșu realizate folosind diferitele caracteristici ale radiației termice ale obiectelor la diferite temperaturi pot realiza măsurarea temperaturii pe distanțe lungi și intervale mari, precum și metode de măsurare indirectă a temperaturii folosind dispozitive intermediare, cum ar fi materiale fluorescente și grătare.

 

Characteristics of temperature measurement system

Sistem de măsurare a temperaturii de expansiune

1. Preț scăzut 2. Operare și citire convenabile 3. Mecanism simplu și ușor de fabricat

1. Precizie scăzută 2. Ușor de deteriorat 3. Nu se poate realiza automatizarea

Sistem de măsurare a temperaturii cu termoviziune în infraroșu

1. Măsurarea temperaturii fără contact 2. Ușor de utilizat 3. Cost redus 1. Eroare mare

2. Poate măsura doar temperatura suprafeței. 3. Costul inspecției manuale

Sistem wireless de măsurare a temperaturii

1. Instalare ușoară 2. Cost redus

1. Fiabilitate slabă, Transportul bateriilor, Durată de viață scurtă, rată ridicată de alarme false

2. Afectează performanța izolatorilor

3. Volumul mare de senzori afectează disiparea căldurii și prezintă un pericol de siguranță pentru echipamentele primare

Sistem de măsurare a temperaturii grătarului Fiber Bragg

1. Poate realiza măsurarea temperaturii cvasi-distribuite, Potrivit pentru măsurarea pe distanțe lungi și pe suprafețe mari

2. Adoptarea tehnologiei cu fibră optică pentru a rezista la interferențele electromagnetice

3. Performanță bună de izolare

 

1. Sonda senzorului este mare și dificil de instalat

2. Fiabilitate scăzută, grătarul este predispus la desensibilizare și eșec

3. Durată de viață scurtă

4. Nu se poate realiza potrivirea unui singur dulap și afișarea la fața locului

5. Preț scump

Avantajele sistemului de măsurare a temperaturii cu fibră optică fluorescentă

1. Sigur și fiabil, poate realiza calibrarea fără calibrare, cu o consistență bună, Interschimbabilitate, și stabilitate

2. Durată lungă de viață, fără întreținere

3. Sonda are un volum mic și poate pătrunde adânc în punctul fierbinte pentru a obține o monitorizare reală

4. Anti interferențe electromagnetice, performanță bună de izolare

5. Poate realiza afișarea la fața locului, facilitarea integrării în sistemul de operare

6. Instalare ușoară

Fluorescence temperature measurement technology converts temperature signals into optical signals based on the photoluminescence phenomenon of fluorescent materials, și utilizează eficiența ridicată a fibrei optice în transmisia semnalului optic pentru a realiza în mod eficient măsurarea temperaturii în timp real și pe distanțe lungi. Tehnologia de măsurare a fluorescenței cu fibră optică moștenește avantajele tehnologiei de detectare cu fibră optică. Comparativ cu alte tehnologii de măsurare a temperaturii, nu numai că are caracteristicile de rezistență la coroziune, Izolație bună, și dimensiuni mici, dar, de asemenea, reduce eficient interferențele electromagnetice. Între timp, Tehnologia de măsurare a fluorescenței cu fibră optică are, de asemenea, caracteristicile unei durate lungi de viață, fără întreținere, stabilitate bună, și consecvență. În plus, Acest sistem dispune și de afișare în timp real, integrare ușoară în alte sisteme, și instalare convenabilă.