What is a fluorescence fiber thermometer

Sensori i temperaturës me fibër optike, Sistemi inteligjent i monitorimit, Prodhues i shpërndarë i fibrave optike në Kinë

Parimi i Termometër fluoreshente me fibër optike

Termometri me fibër optike fluoreshente është një pajisje matëse e temperaturës bazuar në fenomenin e fotolumineshencës së materialeve fluoreshente. Krahasuar me metodat tradicionale të matjes së termoçiftit, ka përparësi të tilla si ndërhyrja anti elektromagnetike, rezistenca ndaj korrozionit, dhe rezistencë ndaj temperaturës së lartë dhe presionit të lartë. Mund të arrijë zbulimin e temperaturës në kohë reale në mjedise të jashtme më të ashpra dhe ka perspektiva të gjera aplikimi. 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. Pastaj, u realizua dizajni i përgjithshëm i termometrit me fibra fluoreshente, duke përfshirë rrugën optike, qarku, software, strukturën, dhe algoritmi. Për të verifikuar realizueshmërinë e planit të përgjithshëm, u krijua një eksperiment krahasues i matjes së temperaturës, dhe plani i përgjithshëm është analizuar dhe studiuar në bazë të të dhënave aktuale. Sistemi i matjes së temperaturës me fibra optike është përmbledhur dhe diskutuar, dhe janë propozuar drejtime dhe ide të ardhshme për përmirësimin e matjes së temperaturës me fibra optike.

Teknologjia e termometër me fije fluoreshente:

(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; Thjeshtoni komponentët e qarkut dhe integroni kontrollin, përpunimit, communication and other functions into one chip, e cila është e favorshme për miniaturizimin e termometrave me fibra fluoreshence; Adopting the least squares fitting algorithm and using voltage signals instead of light signals to calculate fluorescence lifetime and convert temperature; Filtro rezultatet e jetëgjatësisë së fluoreshencës duke përdorur një algoritëm filtrimi për të reduktuar gabimet dhe për të përmirësuar saktësinë e rezultateve të daljes.
Projektimi i Termometër fluoreshente me fibër optike:

 

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、 Karakteristikat elektrike të disa komponentëve në demodulator ndryshojnë me temperaturën. 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, saktësia dhe gabimi i formës valore të balancimit;

3、 Seksioni i përpunimit të të dhënave propozon një metodë të kombinimit të filtrimit për përpunimin e të dhënave, e cila redukton në mënyrë efektive gabimet dhe përmirëson saktësinë e rezultateve të daljes;

4、 Pjesa e softuerit është projektuar me mënyra të shumta pune dhe funksione të leximit dhe konfigurimit të parametrave për të përmirësuar përshtatshmërinë e këtij sistemi.

Why use fluorescent matja e temperaturës me fibra optike:
Temperatura është një sasi e rëndësishme referimi në prodhimin dhe jetën e përditshme, dhe me avancimin e vazhdueshëm të teknologjisë dhe zhvillimin e shoqërisë njerëzore, njerëzit kanë kërkesa gjithnjë e më të larta për temperaturën në prodhimin e përditshëm industrial dhe jetën e përditshme. Në fushën e prodhimit industrial, prodhimi i çelikut, nga përpunimi i lëndës së parë, hekuri deri te derdhja e kallëpeve, petëzimi i çelikut, etj., ka kontroll të rreptë të temperaturës. Për shembull, ruajtjen dhe transportin e ushqimit të freskët në jetën e përditshme, si dhe monitorimin dhe kontrollin e temperaturës, kanë një ndikim të rëndësishëm në sigurinë dhe shijen e ushqimit. Prandaj, rëndësia e matjes së saktë të temperaturës është e vetëkuptueshme. Në të njëjtën kohë, përballë klasifikimit të kërkesave teknike gjithnjë e më të specializuara dhe përsosjes së vazhdueshme të kushteve teknike, Pajisjet përkatëse të matjes dhe klasifikimi i teknologjisë së matjes janë gjithashtu në rritje, dhe kërkesa për pajisje matëse të temperaturës të dizajnuara për mjedise të ndryshme të specializuara dhe kërkesa të veçanta po shfaqet vazhdimisht. Në rrethana të veçanta dhe kushte ekstreme mjedisore, si dhe kërkesa të ndryshme si reagimi i shpejtë dinamik, matje në distancë, dhe matje me shumë pika, Matja tradicionale e temperaturës dhe transmetimi i sinjalit janë bërë gjithnjë e më të vështira për të përmbushur kushte të ndryshme kërkuese, dhe vështirësia e zbatimit është rritur gjithashtu.

 

Funksioni i matjes së temperaturës me fibra optike fluoreshence:

Aktualisht, Pajisjet tradicionale të matjes së temperaturës kanë disa vështirësi praktike në përdorim në shumë mjedise të veçanta matëse, siç është mjedisi i ashpër i pikës së matjes së temperaturës, të tilla si korrozioni, tension të lartë, hapësirë ​​e ngushtë, etj., ose interferenca e fortë elektromagnetike në zonën ku ndodhet pika e matjes, të tilla si monitorimi i temperaturës së motorëve dhe transformatorëve të tensionit të lartë. Në përgjigje të vështirësive të mësipërme, shumica e sensorëve të rinj të temperaturës duhet të kenë avantazhe të tilla si rezistencë e fortë ndaj ndërhyrjeve elektromagnetike, performancë e mirë izolimi, përgjigje e shpejtë, dhe madhësi të vogël. Me aplikimin e materialeve dhe proceseve të reja të ndryshme, si dhe eksplorimin e metodave të reja të matjes, janë shfaqur një sërë pajisjesh të reja për matjen e temperaturës. Një prej tyre është pajisjet e matjes së temperaturës bazuar në teknologjinë e komunikimit me fibra optike.

 

Para lindjes së teknologjisë së matjes së fluoreshencës me fibra optike, tashmë kishte teknika të ndryshme të matjes së temperaturës. Termometri i parë i merkurit lindi qysh më herët 1714. Termometrat e merkurit i përkasin teknologjisë së matjes së zgjerimit, e cila shfrytëzon parimin e zgjerimit dhe tkurrjes termike, dhe hapësira e zënë nga vëllimi i merkurit ndryshon me temperatura të ndryshme. Shkalla e një termometri merkuri tregon qartë vlerën numerike të temperaturës. Bazuar në këtë parim, përveç lëngjeve, Teknologjitë e matjes për materiale të ndryshme si gazet dhe metalet janë shfaqur gjithashtu në të ardhmen. Me avancimin e vazhdueshëm të teknologjisë, zhvillimi i vrullshëm i energjisë elektrike ka sjellë ide dhe teknologji të reja matëse. Teknologjia e termoelementeve bazohet në vetitë e ndryshme elektrike të komponentëve elektronikë në temperatura të ndryshme, dhe aktualisht është teknologjia më e përdorur dhe e larmishme e matjes së temperaturës. Përveç kësaj, Teknologjia e komunikimit optik ka vënë në dukje edhe një drejtim të ri për matjen e temperaturës. Pajisjet e matjes së temperaturës me rreze infra të kuqe të bëra duke përdorur karakteristika të ndryshme të rrezatimit termik të objekteve në temperatura të ndryshme mund të arrijnë matjen e temperaturës në distanca të gjata dhe rreze të mëdha, si dhe metodat indirekte të matjes së temperaturës duke përdorur pajisje të ndërmjetme si materiale fluoreshente dhe grila.

 

Characteristics of temperature measurement system

Sistemi i matjes së temperaturës së zgjerimit

1. Çmimi i ulët 2. Funksionim dhe lexim i përshtatshëm 3. Mekanizëm i thjeshtë dhe i lehtë për t'u prodhuar

1. Saktësi e ulët 2. Lehtë për t'u dëmtuar 3. Nuk mund të arrihet automatizimi

Sistemi i matjes së temperaturës me imazhe termike infra të kuqe

1. Matja e temperaturës pa kontakt 2. Lehtë për t'u përdorur 3. Çmim i ulët 1. Gabim i madh

2. Mund të matet vetëm temperaturën e sipërfaqes. 3. Kostoja e inspektimit manual

Sistemi i matjes së temperaturës me valë

1. Instalim i lehtë 2. Çmim i ulët

1. Besueshmëri e dobët, bartja e baterive, jetëgjatësi të shkurtër, shkallë e lartë e alarmit të rremë

2. Ndikon në performancën e izolatorëve

3. Vëllimi i madh i sensorëve ndikon në shpërndarjen e nxehtësisë dhe përbën një rrezik sigurie për pajisjet parësore

Sistemi i matjes së temperaturës së grilave me fibra Bragg

1. Mund të arrijë matje të temperaturës pothuajse të shpërndarë, i përshtatshëm për matje në distanca të gjata dhe sipërfaqe të mëdha

2. Adoptimi i teknologjisë së fibrave optike për t'i rezistuar ndërhyrjeve elektromagnetike

3. Performancë e mirë izoluese

 

1. Sonda e sensorit është e madhe dhe e vështirë për t'u instaluar

2. Besueshmëri e ulët, grirja është e prirur për desensibilizimin dhe dështimin

3. Jetëgjatësi e shkurtër

4. Nuk mund të arrihet përshtatja e një kabineti të vetëm dhe shfaqja në vend

5. Çmimi i shtrenjtë

Avantazhet e Sistemit të Matjes së Temperaturës me Fibra Optike fluoreshente

1. I sigurt dhe i besueshëm, mund të arrijë pa kalibrim, me konsistencë të mirë, këmbyeshmëria, dhe stabiliteti

2. Jetëgjatësi e gjatë, pa mirëmbajtje

3. Sonda ka një vëllim të vogël dhe mund të depërtojë thellë në pikën e nxehtë për të arritur monitorimin e vërtetë

4. Kundër ndërhyrjeve elektromagnetike, performancë e mirë izolimi

5. Mund të arrijë shfaqjen në vend, duke e bërë të lehtë integrimin në sistemin operativ

6. Instalim i lehtë

Fluorescence temperature measurement technology converts temperature signals into optical signals based on the photoluminescence phenomenon of fluorescent materials, dhe përdor efikasitetin e lartë të fibrës optike në transmetimin e sinjalit optik për të arritur në mënyrë efektive matjen e temperaturës në kohë reale dhe në distanca të gjata. Teknologjia e matjes së fluoreshencës me fibra optike trashëgon avantazhet e teknologjisë së sensorit të fibrave optike. Krahasuar me teknologjitë e tjera të matjes së temperaturës, ai jo vetëm që ka karakteristikat e rezistencës ndaj korrozionit, izolim i mirë, dhe madhësi të vogël, por gjithashtu redukton në mënyrë efektive interferencën elektromagnetike. Ndërkohë, Teknologjia e matjes së fluoreshencës me fibra optike gjithashtu ka karakteristikat e jetëgjatësisë së gjatë, pa mirëmbajtje, stabilitet të mirë, dhe konsistencë. Përveç kësaj, ky sistem ka gjithashtu shfaqje në kohë reale, integrim i lehtë në sisteme të tjera, dhe instalim i përshtatshëm.