Sensores de temperatura de fibra óptica INNO ,Sistemas de control de temperatura.
Principio de Termómetro fluorescente de fibra óptica
El termómetro fluorescente de fibra óptica es un dispositivo de medición de temperatura basado en el fenómeno de fotoluminiscencia de materiales fluorescentes. En comparación con los métodos tradicionales de medición de termopares, Tiene ventajas como la interferencia antielectromagnética, Resistencia a la corrosión, y resistencia a altas temperaturas y altas presiones. Puede lograr la detección de temperatura en tiempo real en entornos externos más hostiles y tiene amplias perspectivas de aplicación. 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. Entonces, Se llevó a cabo el diseño general del termómetro de fibra fluorescente, incluida la ruta óptica, circuito, software, estructura, y algoritmo. Para verificar la viabilidad del plan general, Se diseñó un experimento comparativo de medición de temperatura, y el plan general se analizó y estudió con base en datos reales. El sistema de medición de temperatura de fibra óptica has been summarized and discussed, y se han propuesto direcciones e ideas futuras para mejorar la medición de la temperatura de la fibra óptica.
La tecnología de termómetro de fibra fluorescente:
(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; Simplifique los componentes del circuito e integre el control, Tratamiento, communication and other functions into one chip, lo que favorece la miniaturización de los termómetros de fibra de fluorescencia; Adopting the least squares fitting algorithm and using voltage signals instead of light signals to calculate fluorescence lifetime and convert temperature; Filtre los resultados de la vida útil de la fluorescencia mediante un algoritmo de filtrado para reducir los errores y mejorar la precisión de los resultados de salida.
Diseño de Termómetro fluorescente de fibra óptica:
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、 Las características eléctricas de algunos componentes del demodulador varían con la temperatura. 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, Equilibrar la precisión y el error de la forma de onda;
3、 La sección de procesamiento de datos propone un método de filtrado combinado para el procesamiento de datos, lo que reduce eficazmente los errores y mejora la precisión de los resultados de salida;
4、 La parte de software está diseñada con múltiples modos de trabajo y funciones de lectura y configuración de parámetros para mejorar la adaptabilidad de este sistema.
Why use fluorescent Medición de temperatura de fibra óptica:
La temperatura es una cantidad de referencia importante en la producción diaria y en la vida, y con el avance continuo de la tecnología y el desarrollo de la sociedad humana, Las personas tienen requisitos de temperatura cada vez más altos en la producción industrial diaria y en la vida diaria. En el campo de la producción industrial, Producción de acero, De procesamiento de materias primas, De hierro para moldear la fundición, laminación de acero, etc., Tiene un estricto control de temperatura. Por ejemplo, la conservación y el transporte de alimentos frescos en la vida cotidiana, así como el monitoreo y control de la temperatura, tienen un impacto significativo en la seguridad alimentaria y el sabor. Por lo tanto, La importancia de una medición precisa de la temperatura es evidente. Al mismo tiempo, Frente a los requisitos técnicos cada vez más especializados, la clasificación y el refinamiento continuo de las condiciones técnicas, Los equipos de medición correspondientes y la clasificación de la tecnología de medición también están aumentando, Y la demanda de dispositivos de medición de temperatura diseñados para diversos entornos especializados y requisitos especiales surge constantemente. En circunstancias especiales y condiciones ambientales extremas, así como diferentes requisitos, como una respuesta dinámica rápida, Medición remota, y medición multipunto, La medición de temperatura y la transmisión de señales tradicionales se han vuelto cada vez más difíciles de cumplir con diferentes condiciones exigentes, y la dificultad de implementación también ha aumentado.
Función de medición de temperatura de fibra óptica de fluorescencia:
Actualmente, Los equipos de medición de temperatura tradicionales tienen algunas dificultades prácticas en su uso en muchos entornos de medición especiales, como el entorno hostil del punto de medición de temperatura, como la corrosión, Alta tensión, Espacio estrecho, etc., o la fuerte interferencia electromagnética en el área donde se encuentra el punto de medición, como el control de la temperatura de motores y transformadores de alto voltaje. En respuesta a las dificultades mencionadas, La mayoría de los nuevos sensores de temperatura deben tener ventajas como una fuerte resistencia a las interferencias electromagnéticas, Buen rendimiento de aislamiento, Respuesta rápida, y tamaño pequeño. Con la aplicación de varios materiales y procesos nuevos, así como la exploración de nuevos métodos de medición, Han surgido una variedad de nuevos dispositivos de medición de temperatura. Uno de ellos son los equipos de medición de temperatura basados en tecnología de comunicación por fibra óptica.
Antes del nacimiento de la tecnología de medición de fluorescencia de fibra óptica, Ya existían varias técnicas de medición de la temperatura. El primer termómetro de mercurio nació ya 1714. Los termómetros de mercurio pertenecen a la tecnología de medición de expansión, que utiliza el principio de expansión y contracción térmica, y el espacio ocupado por el volumen de mercurio varía con diferentes temperaturas. La escala de un termómetro de mercurio muestra vívidamente el valor numérico de la temperatura. Sobre la base de este principio, Además de líquidos, En el futuro también han surgido tecnologías de medición para diferentes materiales, como gases y metales. Con el avance continuo de la tecnología, El vigoroso desarrollo de la electricidad ha traído nuevas ideas y tecnologías de medición. La tecnología de termopar se basa en las diferentes propiedades eléctricas de los componentes electrónicos a diferentes temperaturas, y es actualmente la tecnología de medición de temperatura más utilizada y diversa. Además, La tecnología de comunicación óptica también ha señalado una nueva dirección para la medición de la temperatura. Los dispositivos de medición de temperatura por infrarrojos fabricados utilizando las diferentes características de la radiación térmica de los objetos a diferentes temperaturas pueden lograr la medición de la temperatura a largas distancias y grandes rangos, así como métodos indirectos de medición de temperatura utilizando dispositivos intermedios como materiales fluorescentes y rejillas.
Characteristics of temperature measurement system
Sistema de medición de temperatura de expansión
1. Precio bajo 2. Manejo y lectura cómodos 3. Mecanismo simple y fácil de fabricar
1. Baja precisión 2. Fácil de dañar 3. No se puede lograr la automatización
Sistema de medición de temperatura por imágenes térmicas infrarrojas
1. Medición de temperatura sin contacto 2. Fácil de usar 3. Bajo costo 1. Error grande
2. Solo puede medir la temperatura de la superficie. 3. Costo de la inspección manual
Medición inalámbrica de la temperatura sistema
1. Fácil instalación 2. Bajo costo
1. Poca fiabilidad, Llevar baterías, Vida útil corta, Alta tasa de falsas alarmas
2. Afecta el rendimiento de los aisladores
3. El gran volumen de sensores afecta la disipación de calor y representa un peligro para la seguridad del equipo principal
Sistema de medición de temperatura de rejilla Bragg de fibra
1. Puede lograr una medición de temperatura cuasi distribuida, Adecuado para la medición a larga distancia y en grandes áreas
2. Adopción de tecnología de fibra óptica para resistir la interferencia electromagnética
3. Buen rendimiento de aislamiento
1. La sonda del sensor es grande y difícil de instalar
2. Baja confiabilidad, La rejilla es propensa a la desensibilización y al fracaso
3. Vida útil corta
4. No se puede lograr la coincidencia de un solo gabinete y la visualización en el sitio
5. Precio caro
Ventajas de Fluorescent Fiber Optic Temperature Measurement System
1. Seguro y confiable, puede lograr la calibración libre, con buena consistencia, Intercambiabilidad, y estabilidad
2. Larga vida útil, Libre de mantenimiento
3. La sonda tiene un volumen pequeño y puede penetrar profundamente en el punto caliente para lograr un verdadero monitoreo
4. Interferencias antielectromagnéticas, Buen rendimiento de aislamiento
5. Puede lograr la visualización en el sitio, lo que facilita su integración en el sistema operativo
6. Fácil instalación
Fluorescence temperature measurement technology converts temperature signals into optical signals based on the photoluminescence phenomenon of fluorescent materials, y utiliza la alta eficiencia de la fibra óptica en la transmisión de señales ópticas para lograr de manera efectiva la medición de temperatura en tiempo real y a larga distancia. La tecnología de medición de fluorescencia de fibra óptica hereda las ventajas de la tecnología de detección de fibra óptica. En comparación con otras tecnologías de medición de temperatura, No solo tiene las características de resistencia a la corrosión, Buen aislamiento, y tamaño pequeño, pero también reduce eficazmente las interferencias electromagnéticas. Mientras tanto, La tecnología de medición de fluorescencia de fibra óptica también tiene las características de larga vida útil, Libre de mantenimiento, Buena estabilidad, y consistencia. Además, Este sistema también cuenta con visualización en tiempo real, Fácil integración en otros sistemas, y una instalación conveniente.
Sensor de temperatura de fibra óptica, Sistema de monitoreo inteligente, Fabricante de fibra óptica distribuida en China
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