سنسور دمای فیبر نوری, سیستم مانیتورینگ هوشمند, تولید کننده فیبر نوری توزیع شده در چین
کاربرد سنسور دمای گریتینگ فیبر براگ سیستم
سنسورهای سنتی مستعد تداخل الکترومغناطیسی هستند و نمی توانند در محیط های سخت کار کنند. در سال های اخیر, آنها به تدریج با سنسورهای توری فیبر نوری جایگزین شده اند. اما, با گسترش مداوم دامنه کاربرد سنسورهای توری فیبر نوری, نیازهای مردم برای عملکردهایشان نیز در حال افزایش است. تشخیص دمای محیط در تولیدات صنعتی و زندگی روزمره بسیار ضروری است. روش متداول برای تشخیص دمای محیط، استفاده از سنسور دمای نوری است که در یک محیط خاص قرار می گیرد تا دمای محیط آن محیط را اندازه گیری کند. در سال های اخیر, تحقیقات در مورد توری های فیبر براگ به طور فزاینده ای پیچیده شده و موضوعی داغ در زمینه فیبر نوری شده است. با تعمیق تحقیقات, روند تولید توری های فیبر براگ و حساسیت به نور الیاف به تدریج بهبود یافته است, و توری های فیبر براگ به طور گسترده ای در زمینه های مختلف مدرن مورد استفاده قرار گرفته است. در مقایسه با سایر دستگاه های حسگر, مزایای استفاده از هزینه کم و پایداری بالای دستگاه های سنجش فیبر Bragg باعث می شود که آنها به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند. در عین حال, با توجه به اینکه خود توری در هسته فیبر حک شده است, اتصال با سیستم فیبر و یکپارچه سازی سیستم آسان است, که باعث می شود سنسورهای گریتینگ فیبر براگ برای کاربرد در سیستم های تشخیص توزیع شده از راه دور مناسب باشند.
ویژگی های سنسور گریتینگ فیبر براگ
به عنوان نوع جدیدی از دستگاه های منفعل فیبر نوری, به دلیل مزایایی مانند انتقال تمام نوری توجه گسترده ای را در سراسر جهان به خود جلب کرده است, ضد تداخل الکترومغناطیسی, مقاومت در برابر خوردگی, عایق الکتریکی بالا, از دست دادن انتقال کم, محدوده اندازه گیری گسترده, استفاده مجدد آسان در یک شبکه, و کوچک سازی. این فناوری به یکی از سریع ترین فناوری های در حال توسعه در زمینه سنجش تبدیل شده است و به طور گسترده در مهندسی عمران مورد استفاده قرار گرفته است, هوافضا, پتروشیمی, قدرت, پزشکی, کشتی سازی و سایر زمینه ها.
سیستم اندازه گیری دمای کابل گریتینگ فیبر براگ
در حین کار کابل ها, سیم ها گرما تولید می کنند. تحت تأثیر عواملی مانند بار بیش از حد, نقص های موضعی, و محیط خارجی, گرمایش سیم های کابل نسبت به شرایط عادی افزایش می یابد. تحت عملیات طولانی مدت با دمای فوق العاده بالا, مواد عایق به سرعت پیر می شوند و شکننده می شوند, و عایق شکسته می شود, منجر به اتصال کوتاه و حتی آتش سوزی می شود, ایجاد حوادث جدی. معمولا, تشخیص عیوب احتمالی در روش کابل گذاری در طول بازرسی های منظم دشوار است, و اغلب فقط پس از نقص یا حتی تصادف رخ داده است, باعث خسارات قابل توجه, که اقدامات اصلاحی انجام می شود.
باتری اندازه گیری دمای فیبر نوری دستگاه
ذخیره انرژی الکتروشیمیایی در حال حاضر پیشرفته ترین فناوری ذخیره انرژی است, در این میان باتری های لیتیوم یونی به دلیل چگالی انرژی بالا به امیدوار کننده ترین فناوری ذخیره انرژی تبدیل شده اند, چگالی توان بالا و نرخ تبدیل انرژی, و وزن سبک. بسته باتری لیتیومی جزء مهمی از فناوری ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ موجود است, که از تعداد زیادی سلول باتری لیتیومی تشکیل شده است که به صورت سری و موازی متصل شده اند. در حین کار باتری های لیتیومی, مقدار زیادی گرما در اثر واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی داخلی جمع می شود, باعث دمای بالا و کوتاه شدن عمر مفید آنها و ایجاد مشکلات ایمنی. به علاوه, تفاوت دما و عدم تعادل بین سلول های باتری لیتیومی می تواند بر طول عمر کل بسته باتری لیتیومی تأثیر بگذارد. در حال حاضر, روش های ترمیستور یا ترموکوپل معمولا برای نظارت بر دمای بسته های باتری لیتیومی ذخیره انرژی استفاده می شود. برای نظارت بر هر سلول باتری لیتیومی جداگانه در بسته باتری لیتیومی, تعداد زیادی دستگاه مورد نیاز است, سیم کشی پیچیده است, و سیگنال اندازه گیری مستعد تداخل الکترومغناطیسی است. بنابراین, دو روش فوق برای نظارت بر دمای بسته های باتری لیتیومی ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ مناسب نیستند.
طرح اندازه گیری دمای گریتینگ فیبر براگ برای سیستم قدرت
برد مدار نوری جزء اصلی محصولات الکترونیکی داخلی است, و عملکرد برد مدار به طور مستقیم بر کیفیت محصولات الکترونیکی داخلی تأثیر می گذارد. امروزه, همانطور که فناوری میکروالکترونیک وارد عصر مدارهای مجتمع در مقیاس فوق العاده بزرگ می شود, مدارهای هواپیماهای نظامی به طور فزاینده ای پیچیده می شوند. کاربرد گسترده بردهای چاپی چند لایه, نصب سطحی, و مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ، تشخیص خطای بردهای مدار را به طور فزاینده ای دشوار کرده است. طبق قانون ژول, جریانی که در حین کار از مدار عبور می کند، باعث اتلاف گرما می شود. با مقایسه دمای اجزا, محل قطعه معیوب را می توان تعیین کرد. مردم شروع به تلاش برای تعیین وضعیت کار هر جزء با تشخیص توزیع دما و تغییرات دما در طول عملکرد برد مدار کرده اند, به منظور مکان یابی خطاها در برد مدار. رایج ترین روش برای تشخیص خطاهای برد مدار بر اساس گرمایش قطعات در حال حاضر، استفاده از تصویرگرهای حرارتی مادون قرمز برای مکان یابی خطاها در برد مدار است. اما, وضوح دما و دقت تصویرگرهای حرارتی مادون قرمز بالا نیست, و آنها فقط می توانند دمای یک منطقه بزرگ را تقریبا اندازه گیری کنند. بنابراین, آنها نمی توانند دمای برخی از اجزا را با تغییرات دمایی کوچک تشخیص دهند, همچنین نمی توانند دمای برخی از اجزای کوچک را به طور دقیق تشخیص دهند. به علاوه, روش تجزیه و تحلیل خطا از طریق تشخیص ولتاژ نقاط کلیدی فقط برای تجزیه و تحلیل مدارهایی با شماتیک های شناخته شده یا مدارهایی با ساختارهای ساده مناسب است. هنگام تجزیه و تحلیل خطاها در بردهای مدار مجتمع و بردهای مدار در مقیاس بزرگ با شماتیک های ناشناخته, راندمان بالا نیست و تکرارپذیری ندارد.
اصل سنسور دما فیبر براگ گریتینگ
سنسوری که دما را با تشخیص تغییر در طول موج مرکزی سیگنال نور منعکس شده توسط یک جزء حساس داخلی تشخیص می دهد – یک توری فیبر نوری. سازه های تاسیساتی با انواع بسته بندی مانند سطح, جاسازی شده, و غوطه وری. با توجه به این واقعیت که سنسورهای دمای گریتینگ فیبر نوری از امواج نور برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند, و فیبرهای نوری رسانه های انتقال عایق الکتریکی و مقاوم در برابر خوردگی هستند, آنها از تداخل الکترومغناطیسی قوی نمی ترسند. این باعث می شود آنها برای نظارت در الکترومکانیکی های مختلف در مقیاس بزرگ راحت و موثر باشند, پتروشیمی, متالورژی فشار بالا, تداخل الکترومغناطیسی قوی, قابل اشتعال, انفجاری, و محیط های بسیار خورنده, با قابلیت اطمینان و پایداری بالا. به علاوه, نتایج اندازه گیری سنسورهای دمای گریتینگ فیبر نوری تکرارپذیری خوبی دارند, که تشکیل اشکال مختلف شبکه های سنجش فیبر نوری را آسان می کند و می تواند برای اندازه گیری مطلق پارامترهای خارجی استفاده شود. همچنین می توان چندین توری را در یک فیبر نوری نوشت تا یک آرایه حسگر تشکیل شود, دستیابی به اندازه گیری شبه توزیع شده.
ویژگی های محصولات سنسور گریتینگ:
منفعل, شارژ نشده, ذاتا ایمن است, تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی و آسیب صاعقه قرار نمی گیرد; مالتی پلکس سریال چند نقطه ای, دقت و وضوح اندازه گیری دمای بالا بدون تحت تأثیر نوسانات منبع نور و تلفات خط انتقال, می تواند به طور مستقیم سیگنال ها را از راه دور از طریق فیبرهای نوری منتقل کند (بیش از 50 کیلومتر)