Produsen sensor suhu serat optik, guide 2025-INNO

Bagaimana memilih produsen yang disesuaikan untuk sensor suhu serat optik
Modul pengukuran suhu serat optik
Saat memilih produsen khusus untuk sensor suhu serat optik, Kuncinya adalah mempertimbangkan beberapa faktor secara komprehensif untuk memastikan pemilihan pemasok yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda. Berikut adalah beberapa kriteria pemilihan utama dan produsen yang direkomendasikan:

Standar untuk memilih sensor suhu serat optik
1. Area aplikasi yang berlaku: Tentukan skenario aplikasi Anda dengan jelas, seperti lingkungan elektromagnetik/frekuensi radio, persyaratan presisi tinggi, Lingkungan instalasi khusus (Ruang sempit), Mudah terbakar, lingkungan yang mudah meledak atau korosif, dll.
2. Titik dan jenis pengukuran: Memilih “Didistribusikan” atau “titik tunggal” Sensor sesuai dengan kebutuhan pengukuran Anda. Sensor titik tunggal cocok untuk situasi dengan kurang dari 50 Titik pengukuran, sedangkan sensor terdistribusi cocok untuk situasi dengan lebih dari 50 Titik pengukuran.
3. Kisaran suhu pengukuran: Tentukan rentang pengukuran suhu yang Anda butuhkan, yang akan mempengaruhi pemilihan sensor.
Persyaratan untuk akurasi dan resolusi: Akurasi pengukuran suhu dibagi menjadi beberapa tingkat, dan tingkat akurasi yang sesuai 1 dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan spesifik Anda.
Jenis kerja dari 5 'Menyelidiki: Pilih jenis probe yang sesuai sesuai dengan skenario aplikasi Anda, seperti tipe perendaman, Jenis kontak, atau jenis medis.

1、 Proses produksi sensor suhu serat optik yang disesuaikan

(1) Analisis dan perencanaan persyaratan
Menentukan persyaratan penyesuaian
Pada tahap awal menyesuaikan sensor suhu serat optik, Penting untuk memiliki komunikasi yang mendalam dengan pelanggan. Misalnya, Jika pelanggan bermaksud menggunakan sensor untuk pemantauan suhu peralatan listrik, seperti pemantauan suhu kontak switchgear, Mereka perlu fokus pada persyaratan kemampuan beradaptasi dan akurasi sensor ke lingkungan tegangan tinggi. Karena tegangan tinggi dan ruang yang kompak di dalam switchgear, Perubahan kecil pada suhu kontak dapat mengindikasikan masalah sambungan listrik, Jadi sensor harus memiliki presisi tinggi dan kinerja isolasi. Pelanggan juga dapat meminta rentang pengukuran tertentu, seperti kisaran suhu normal dari objek yang dipantau berada di antara -20 ° C dan 100 ° C, tetapi kadang-kadang suhu abnormal naik hingga 150 ° C. Jadi, Sensor suhu serat optik yang disesuaikan harus mencakup setidaknya kisaran -20 ° C hingga 150 ° C.
Pada waktu bersamaan, Pelanggan mungkin memiliki persyaratan khusus untuk dimensi eksternal dan jenis antarmuka komunikasi sensor. Jika Anda ingin mengintegrasikan sensor ke dalam sistem pemantauan otomatisasi yang ada, Anda perlu menyesuaikan metode komunikasi dari Sensor Suhu Serat Optik sesuai dengan jenis antarmuka komunikasi yang didukung oleh sistem, yang mungkin antarmuka RS485 atau antarmuka Ethernet.
Kembangkan solusi teknis
Tentukan jenis teknologi pengukuran suhu serat optik yang akan digunakan berdasarkan persyaratan, seperti memilih teknologi serat optik fluoresen atau Serat Optik Terdistribusi Teknologi pengukuran suhu berdasarkan prinsip hamburan Raman. Jika pengukuran suhu titik tunggal presisi tinggi diperlukan dalam skenario aplikasi, seperti pemantauan suhu komponen utama mesin pesawat, Sensor suhu serat optik neon mungkin lebih cocok; Jika pengukuran distribusi suhu akan dilakukan pada area yang luas, seperti pemantauan suhu pipa minyak jarak jauh, Pengukuran suhu serat optik terdistribusi Teknologi akan memiliki lebih banyak keuntungan.
Tentukan berbagai indikator teknis, seperti akurasi pengukuran yang dimaksudkan dari ± 0.5% (lebih tinggi dari standar ± 1%), resolusi 0.05 (lebih tinggi dari standar 0.1), dan tentukan apakah metode kalibrasi sensor sepenuhnya otomatisasi atau mempertahankan beberapa fungsi kalibrasi manual.
Tentukan desain probe serat optik berdasarkan lingkungan instalasi. Jika diterapkan pada ruang internal peralatan sempit dan melengkung, seperti pemantauan suhu pada celah beberapa baki kabel internal motor besar, Penting untuk menyesuaikan probe serat optik dengan diameter yang lebih kecil (seperti diameter minimum 500um) dan lentur fleksibel, dan menentukan panjang kabel serat optik, mempertimbangkan apakah penutup pelindung tambahan diperlukan di lingkungan ini.
(2) Persiapan bahan baku
Pemilihan Serat Optik
Pilih serat optik berdasarkan jenis sensor. Bagi Sensor suhu kisi serat optik, serat optik yang diukir dengan kisi-kisi Bragg akan digunakan; Untuk sensor suhu serat optik neon, Serat optik yang mengandung bahan fluoresen tertentu digunakan. Jika sensor yang disesuaikan perlu bekerja di lingkungan bersuhu tinggi, seperti pemantauan suhu tungku di industri metalurgi, Serat optik kuarsa tahan suhu tinggi perlu dipilih. Dan jika jarak pengukurannya jauh, seperti pemantauan suhu saluran transmisi beberapa kilometer jauhnya, Karakteristik kehilangan transmisi serat optik juga harus dipertimbangkan, dan serat optik kehilangan rendah harus dipilih untuk memastikan akurasi dan stabilitas transmisi sinyal.
Bahan pelapis untuk serat optik juga harus dipilih sesuai dengan lingkungan penggunaan. Jika sensor akan digunakan di lingkungan yang lembab atau korosif secara kimiawi, seperti pengukuran suhu di dekat pipa tertentu di industri petrokimia, Bahan pelapis tahan air dan tahan korosi diperlukan.
Persiapan bahan lain
Bahan yang diperlukan untuk menyiapkan probe serat optik juga penting. Jika probe serat optik perlu dihubungkan ke modul optoelektronik, seperti menggunakan konektor ST, spesifikasi konektor ST yang sesuai perlu disiapkan, yang harus memastikan stabilitas koneksi dan transmisi kinerja optik yang baik. Jika itu adalah sensor suhu serat optik multi-saluran yang disesuaikan, Penting juga untuk mempertimbangkan bahan komponen optik yang relevan yang diperlukan untuk multiplexing dan demultiplexing sinyal multi-saluran, seperti multiplexer pembagian panjang gelombang, Coupler, dll. Untuk bahan perumahan sensor, jika diterapkan di lingkungan luar ruangan yang dapat mengalami tabrakan, seperti pemantauan suhu peralatan luar ruangan di gardu induk, Penting untuk memilih bahan yang kokoh dan tahan cuaca (tahan terhadap sinar matahari langsung, erosi angin dan hujan, dll.), seperti plastik rekayasa atau logam.
(3) Proses manufaktur
Pemrosesan serat optik
Jika itu adalah sensor suhu serat optik terdistribusi berdasarkan prinsip hamburan Raman, Langkah pertama adalah merawat ujung serat optik dengan injeksi pulsa laser untuk menyuntikkan pulsa laser dengan frekuensi dan energi tertentu secara efektif. Ini mungkin melibatkan pemotongan dan pemolesan permukaan ujung serat optik untuk mencapai kerataan tertentu untuk koneksi kopling serat optik. Selama proses, Penting untuk memastikan bahwa permukaan ujung serat optik bersih dan bebas dari kotoran. Untuk sensor suhu kisi serat optik, Penulisan kisi membutuhkan peralatan khusus, seperti alat tulis ultraviolet, untuk menghasilkan kisi sesuai dengan periode kisi yang telah ditentukan dan persyaratan reflektifitas. Penting untuk mengontrol kondisi lingkungan secara ketat seperti suhu dan tekanan penulisan, serta parameter proses seperti intensitas sinar ultraviolet dan waktu pemaparan, Untuk memastikan bahwa kisi-kisi yang diukir memiliki kinerja dan keandalan optik yang baik.
Saat membuat probe serat optik, Penting untuk mengintegrasikan bagian serat optik dan penginderaan suhu secara akurat. Misalnya, dalam produksi probe sensor suhu serat optik fluoresen, Penting untuk menghubungkan bagian yang mengandung bahan tanah jarang yang sensitif terhadap suhu ke kabel serat optik dengan andal, dan memastikan bahwa cahaya yang ditransmisikan oleh kabel serat optik dapat secara efektif menggairahkan bahan tanah jarang yang sensitif terhadap suhu untuk menghasilkan sinyal cahaya yang mengandung informasi suhu. Untuk bagian tepi, Beberapa perawatan kelongsong atau penguatan mungkin diperlukan untuk mencegah kerusakan pada probe serat optik selama penggunaan.
Perakitan sensor
Pasang bagian probe serat optik dengan modul konversi fotolistrik. Jika itu adalah sensor multi-saluran, Penting untuk memastikan koneksi yang benar antara serat optik setiap saluran dan detektor fotolistrik yang sesuai, Penguat sinyal, dan komponen lain dalam modul konversi fotolistrik, dan untuk memastikan akurasi penyelarasan optik untuk mengurangi hilangnya sinyal optik selama proses konversi dan meningkatkan sensitivitas. Kemudian, Pasang bagian sirkuit pemrosesan sinyal, seperti mengatur sirkuit amplifikasi, sirkuit penyaringan, sirkuit konversi analog-ke-digital, dll. dengan modul konversi fotolistrik dengan cara yang wajar, dan melakukan penyolderan sirkuit, Debugging, dan operasi lainnya. Untuk sensor suhu serat optik dengan casing, Penting untuk memasang komponen yang dirakit secara internal di dalam casing dan memastikan fiksasi dan penyegelan yang tepat untuk mencegah debu dan kelembaban eksternal masuk dan memengaruhi kinerja sensor.
(4) Pengujian dan Kalibrasi
Pengujian kinerja
Lakukan pengujian kinerja dasar pada sensor, termasuk pengujian akurasi pengukuran. Misalnya, dalam lingkungan suhu standar (seperti menggunakan penangas minyak suhu konstan atau kotak suhu konstan presisi untuk mengatur suhu referensi), Beberapa titik suhu yang berbeda diatur, mulai dari suhu rendah hingga tinggi, dan pengukuran sensor dibaca dan dibandingkan dengan nilai suhu standar yang diketahui untuk menghitung deviasi, memastikan akurasi pengukuran memenuhi persyaratan desain yang disesuaikan.
Saat menguji resolusi, Perubahan suhu kecil dapat digunakan sebagai metode pengujian, seperti menggunakan presisi pengontrol suhu untuk menghasilkan perubahan suhu 0.01-0.02 ° C, untuk melihat apakah sensor dapat secara efektif membedakan perubahan suhu kecil ini. Pada waktu bersamaan, uji sensitivitas dengan mengubah suhu lingkungan pengukuran untuk menaikkan atau menurunkannya pada tingkat tertentu (misalnya 1 ° C per menit), Amati kecepatan respons sinyal keluaran sensor dengan perubahan suhu, dan memastikan bahwa itu dapat dengan cepat dan akurat mencerminkan perubahan suhu.
Lakukan pengujian stabilitas dan perpanjang waktu pengujian, seperti menstabilkan pada suhu tertentu untuk 72 jam berturut-turut atau lebih, atau berputar suhu dalam kisaran tertentu, untuk memeriksa fenomena yang tidak stabil seperti penyimpangan dalam pengukuran sensor.
Kalibrasi
Jika sensor mengadopsi metode kalibrasi otomatis, Keakuratan program kalibrasi harus diverifikasi. Dengan mensimulasikan lingkungan suhu yang berbeda dan memicu program kalibrasi, Dimungkinkan untuk memeriksa apakah hasil pengukuran yang dikalibrasi berada dalam rentang kesalahan yang ditentukan. Untuk sensor dengan fungsi kalibrasi manual, Penting untuk menguji apakah antarmuka kalibrasi manual berfungsi dengan baik dan bahwa parameter kalibrasi yang dimasukkan secara manual dapat mengubah kinerja pengukuran sensor dengan benar. Mungkin juga perlu membandingkan dan mengkalibrasi dengan beberapa termometer standar atau alat pengukur suhu (seperti termometer termokopel presisi tinggi) untuk memastikan keakuratan sensor.

2、 Bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan sensor suhu serat optik

(1) Serat optik
Serat optik kuarsa
Serat kuarsa adalah bahan dasar yang umum digunakan untuk sensor suhu serat optik. Ini memiliki serangkaian sifat optik yang sangat baik, seperti kerugian rendah dan efisiensi transmisi tinggi, dan dapat secara efektif mengirimkan sinyal optik dalam rentang panjang gelombang yang terlihat hingga inframerah dekat, yang sangat penting untuk memastikan kualitas transmisi sinyal sensor. Dalam banyak aplikasi praktis pengukuran suhu serat optik, rentang pengukuran konvensional seperti -40 ° C-200 ° C sensor suhu serat optik dan sensor serat optik kuarsa dapat memenuhi persyaratan transmisi sinyal. Lagipula, Karena fakta bahwa serat kuarsa terutama terdiri dari silikon dioksida, Ini memiliki stabilitas kimia yang baik dan dapat menahan korosi zat kimia eksternal sampai batas tertentu. Misalnya, dalam skenario pemantauan suhu di sekitar pipa kimia, Tidak perlu khawatir serat terkorosi atau rusak karena kontak dengan asap bahan baku kimia.
Serat kuarsa juga memiliki titik leleh yang tinggi, yang memberikan keuntungan tertentu dalam skenario aplikasi suhu tinggi. Misalnya, Dalam proses pemantauan suhu dinding tungku suhu tinggi atau billet baja suhu tinggi pada lini produksi metalurgi baja, Meskipun suhu di dekat badan tungku sangat tinggi (mungkin di atas 1000 ° C), serat optik kuarsa dapat digunakan untuk mengukur suhu dalam kisaran tertentu di dekat badan tungku (selama ada tindakan perlindungan yang tepat untuk menahan radiasi termal dan efek termal lainnya) tanpa melelehkan serat optik itu sendiri.
Jenis serat optik lainnya (seperti serat doping khusus atau serat kisi Bragg serat)
Serat optik doping khusus digunakan dalam beberapa jenis sensor suhu serat optik tertentu. Misalnya, dalam sensor yang menggunakan sifat fluoresensi serat optik untuk pengukuran suhu, Unsur-unsur tanah jarang tertentu didoping ke dalam serat. Mengambil erbium (Lebih) element doping sebagai contoh, Serat doping ini dapat menghasilkan fluoresensi ketika tereksitasi oleh cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai, dan intensitas dan karakteristik spektral fluoresensi memiliki ketergantungan yang signifikan pada suhu. Dengan mendeteksi perubahan sinyal fluoresensi ini, suhu dapat diukur. Prinsipnya adalah ketika suhu berubah, Getaran kisi di sekitar atom di dalam serat optik berubah, yang pada gilirannya mempengaruhi tata letak tingkat energi ion unsur tanah jarang, yang mengarah pada pergeseran fase atau perubahan intensitas dalam fluoresensi.
Kisi Fiber Bragg (FBG) Serat adalah jenis serat khusus yang dibentuk dengan mengukir struktur kisi ke dalam inti serat konvensional. Jenis serat optik ini merupakan bahan utama dalam sensor suhu kisi serat Bragg. Panjang gelombang pantulan kisi serat Bragg akan berubah dengan suhu, Dan prinsipnya didasarkan pada efek optik termal dan efek optik elastis. Saat suhu meningkat, Indeks bias serat dan periode kisi akan berubah, menghasilkan pergeseran panjang gelombang yang dipantulkan. Dengan mendeteksi perubahan panjang gelombang yang dipantulkan dan memanfaatkan hubungan suhu panjang gelombang yang sesuai, Nilai suhu dapat dihitung.
(2) Bahan terkait probe
Konektor serat optik (seperti konektor ST, Konektor FC, dll.)
Dalam sensor suhu serat optik, Konektor serat optik adalah komponen kunci untuk menghubungkan serat dengan perangkat optik lainnya. Misalnya, Konektor ST memiliki karakteristik penyisipan yang mudah dan koneksi yang andal. Dalam proses pembuatan sensor suhu serat optik, Konektor ST dapat memastikan kopling optik yang baik antara serat optik dan modul konversi fotolistrik. Struktur internalnya dirancang dengan hati-hati, dengan pin tengah memastikan penyelarasan inti serat yang tepat, dan struktur selongsong eksternal memberikan kekuatan koneksi yang stabil. Di beberapa perangkat sensor suhu serat optik yang dapat dipasang dan dibongkar di lokasi, pengoperasian mencolok dan mencabut konektor ST yang sederhana bermanfaat bagi personel instalasi dan pemeliharaan. Misalnya, dalam pemasangan sensor pemantauan suhu di dalam peralatan switchgear dalam sistem tenaga, jika sensor tidak berfungsi dan perlu diganti, kenyamanan konektor ST dapat dengan cepat memutuskan dan menyambungkan kembali serat optik tanpa memerlukan alat operasi yang rumit atau sarana teknis.
Konektor FC juga merupakan jenis konektor serat optik yang umum. Dibandingkan dengan konektor ST, Konektor FC lebih menonjol dalam hal stabilitas dan akurasi koneksi, sangat cocok untuk sensor suhu serat optik yang membutuhkan akurasi koneksi tinggi dan digunakan di beberapa lingkungan getaran tinggi. Konektor FC diperbaiki dengan mengencangkan sekrup, dan tidak akan ada ketidaksejajaran serat atau gangguan sinyal karena sedikit guncangan atau getaran setelah koneksi.
Bahan penginderaan suhu akhir (dalam jenis sensor tertentu)
Untuk sensor suhu serat optik neon, Penginderaan Suhu Bahan Tanah Jarang merupakan bagian yang sangat diperlukan untuk mencapai fungsi pengukuran suhu. Bahan kaca yang didoping dengan ytterbium (Yb) dan erbium (Lebih) di ujung penginderaan suhu serat optik, ketika panjang gelombang cahaya tertentu ditransmisikan dari serat ke titik ini, Bahan tanah jarang penginderaan suhu berinteraksi dengan cahaya untuk menghasilkan fluoresensi, dan intensitas dan karakteristik spektral fluoresensi ini akan berubah dengan suhu. Ini karena struktur tingkat energi elektronik bahan tanah jarang sensitif terhadap suhu, dan perubahan suhu dapat menyebabkan perubahan probabilitas transisi elektron antar tingkat energi, lebar tingkat energi, dll., sehingga mempengaruhi sinyal fluoresensi yang dipancarkan.
Di beberapa sensor suhu serat optik penyerapan semikonduktor, bahan semikonduktor (seperti GaAs) digunakan sebagai bahan penginderaan akhir. Ketika cahaya melewati bahan semikonduktor, Penyerapan intrinsik terjadi, dan penyerapan intrinsik ini secara signifikan terkait dengan suhu. Saat suhu meningkat, lebar celah pita bahan semikonduktor akan berubah, sehingga mengubah karakteristik penyerapan cahayanya. Intensitas cahaya yang melewati bahan semikonduktor menunjukkan perubahan yang bergantung pada suhu, dan nilai suhu dapat dihitung dengan mendeteksi perubahan intensitas.
(3) Konversi Optoelektronik dan Bahan Pemrosesan Sinyal
Detektor fotolistrik
Dalam sensor suhu serat optik, Fotodetektor mengubah sinyal optik yang ditransmisikan oleh serat optik menjadi sinyal listrik untuk lebih memahami dan memproses informasi suhu. Ada banyak jenis fotodetektor, seperti fotodioda PIN silikon, yang biasa digunakan. Fotodioda PIN silikon memiliki efisiensi konversi fotolistrik yang tinggi di pita inframerah dekat. Fitur struktural mereka adalah lapisan semikonduktor intrinsik (Saya berlapis) terjepit di antara semikonduktor tipe-P dan tipe-N. Ketika cahaya yang ditransmisikan oleh serat optik disinari ke persimpangan PN fotodioda, Energi foton diserap untuk menghasilkan pasangan lubang elektron, sehingga membentuk arus listrik. Dalam sensor suhu kisi serat optik atau beberapa sensor serat optik yang mengukur suhu berdasarkan perubahan intensitas cahaya, Jika sumber cahaya menggunakan dioda pemancar cahaya inframerah dekat (Led), fotodioda PIN silikon dapat secara efektif mengubah perubahan intensitas cahaya yang terdeteksi menjadi perubahan sinyal listrik, dengan demikian mencerminkan informasi suhu.
Fotodioda longsoran salju (APD) juga merupakan fotodetektor umum, yang memiliki sensitivitas lebih tinggi dibandingkan dengan fotodioda PIN silikon. Banyak digunakan di beberapa sensor suhu serat optik yang memerlukan deteksi sinyal cahaya lemah. Misalnya, dalam pengukuran suhu serat optik jarak jauh, karena kehilangan transmisi sinyal optik yang tinggi pada jarak jauh, Sinyal optik yang mencapai detektor sangat lemah. Fotodioda longsoran salju dapat memperkuat arus foto lemah melalui efek penggandaan longsoran saljunya, sehingga sirkuit pemrosesan sinyal selanjutnya dapat secara efektif menerima sinyal yang akurat dan memprosesnya.
Bahan sirkuit pemrosesan sinyal (seperti amplifier, Filter, Konverter analog-ke-digital, dll.)
Amplifier adalah komponen penting dalam sirkuit pemrosesan sinyal. Dalam sensor suhu serat optik, Sinyal listrik keluaran mungkin relatif lemah karena hilangnya sinyal optik selama transmisi serat optik, Konversi fotolistrik, atau masalah sensitivitas detektor. Penguat operasional dapat memperkuat sinyal listrik yang lemah ini. Misalnya, menggunakan penguat operasional dengan penguatan 100-1000 waktu dapat memperkuat sinyal kecil ke ukuran yang sesuai yang mudah untuk pemrosesan sirkuit selanjutnya. Misalnya, dalam sistem sensor pengukuran suhu berdasarkan perubahan panjang gelombang refleksi kisi serat Bragg, Sinyal listrik lemah yang terkait dengan perubahan panjang gelombang yang dikeluarkan oleh fotodetektor diperkuat oleh penguat operasional untuk memudahkan deteksi dan analisis.
Filter digunakan untuk menyaring sinyal kebisingan atau interferensi dalam sinyal. Dalam lingkungan kerja praktis, Sensor suhu serat optik seringkali rentan terhadap interferensi elektromagnetik eksternal atau interferensi kebisingan frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh peralatan listrik lainnya. Filter lolos rendah, Filter lolos tinggi, atau filter band-pass dapat menyaring komponen frekuensi yang tidak diinginkan sesuai kebutuhan. Misalnya, dalam sensor suhu serat optik yang digunakan antara peralatan listrik, jika ada gangguan frekuensi daya sekitar 50Hz dan gangguan kekacauan frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh beberapa catu daya switching frekuensi tinggi di lingkungan, Menggunakan filter bandpass yang sesuai untuk mengatur rentang frekuensi tengah dapat secara efektif menyaring sinyal interferensi ini dan meningkatkan rasio signal-to-noise dari sinyal sensor.
Konverter analog ke digital (ADC) digunakan dalam sensor untuk mengubah sinyal listrik analog menjadi sinyal listrik digital untuk diproses oleh komputer atau perangkat digital. Dalam sensor suhu serat optik presisi tinggi, Resolusi konverter analog-ke-digital sangat penting untuk pengukuran suhu yang tepat dan pemrosesan data kompleks berikutnya, penyimpanan, atau transmisi ke sistem komputer atas. ADC dengan 16 atau bahkan 24 Bit dapat mengubah intensitas cahaya analog atau sinyal listrik menjadi sinyal digital yang lebih akurat, Meningkatkan akurasi digital pengukuran suhu.

3、 Produsen khusus sensor suhu serat optik berkualitas tinggi yang direkomendasikan

Teknologi InnoTech
Gambaran Umum Perusahaan
Teknologi FJINNO memiliki pengalaman yang kaya dan tim teknis profesional di bidang sensor suhu serat optik. Perusahaan berfokus pada penelitian dan pengembangan, produksi, dan layanan sensor suhu serat optik fluoresen yang disesuaikan, dan telah menetapkan tingkat popularitas dan reputasi tertentu di industri ini. Produk sensor suhu serat optik standar yang disediakan olehnya telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti sistem tenaga (Pemantauan suhu peralatan di dalam switchgear, Transformers, dll.), transit kereta api (Pemantauan suhu peralatan terkait pengoperasian kendaraan), dll. Produk standar ini telah meletakkan dasar teknis yang baik untuk bisnis yang disesuaikan.

Fuzhou INNO Teknologi Elektronik Co., Ltd
Teknologi Fuzhou Yingnuo adalah salah satu produsen termometer serat optik terkemuka di Cina, dengan peralatan produksi canggih dan tim teknis. Produknya menikmati reputasi tinggi di pasar Cina dan bahkan internasional.

Keuntungan layanan yang disesuaikan
Dari perspektif kemampuan kustomisasi, InnoTech dapat menyesuaikan secara mendalam sesuai dengan pelanggan’ persyaratan akurasi pengukuran yang berbeda, Kisaran suhu, Ukuran probe, dll. Misalnya, Jika pelanggan meminta peningkatan akurasi pengukuran untuk ± 0.5% (relatif terhadap ± 1% produk standar) dan perluasan rentang pengukuran menjadi -50 ° C-250 ° C, Perusahaan dapat menyesuaikan struktur optik dan algoritma pemrosesan sinyal sensor untuk memenuhi persyaratan. Dalam hal ukuran probe, jika pelanggan ingin mengurangi diameter probe menjadi 1mm atau bahkan lebih kecil (standarnya biasanya 2.5mm) untuk beradaptasi dengan lingkungan pengukuran yang lebih sempit, InnoTech dapat mencapai persyaratan dengan mengoptimalkan bahan probe dan proses manufaktur.
Sebagai tambahan, Dalam hal layanan, InnoTech dapat memberikan konsultasi pra-penjualan yang komprehensif, Bersama-sama menentukan kebutuhan dan menjawab pertanyaan dengan pelanggan, mengomunikasikan kemajuan produksi dengan pelanggan secara tepat waktu selama proses penyesuaian, dan memberikan jangka waktu garansi dan layanan purna jual tertentu setelah pengiriman produk, seperti membantu pelanggan dalam pemasangan dan debugging sensor, Memberikan pelatihan penggunaan sensor, dll.

Huaguang Tianrui Optoelektronik Teknologi Co., Ltd (HGSKYRAY.com)
Huaguang Tianrui telah lama berkomitmen untuk pembuatan termometer serat optik, dengan pengalaman yang kaya dan proses produksi yang maju, Mampu menyediakan produk berkualitas tinggi dan dukungan teknis yang andal. Sistem pengukuran suhu serat fluoresen mereka memiliki akurasi tinggi, dengan konfigurasi standar kesalahan positif dan negatif di dalam 1 derajat, dan dapat disesuaikan untuk akurasi suhu sesuai dengan kebutuhan pelanggan.

4、 Kesulitan teknis dalam produksi sensor suhu serat optik yang disesuaikan

(1) Kalibrasi dan kalibrasi karakteristik optik suhu
Penentuan hubungan respons optik suhu yang akurat
Dalam sensor suhu serat optik, apakah berdasarkan efek hamburan Raman, efek fluoresensi, atau efek penyimpangan panjang gelombang dari kisi-kisi serat Bragg, Pengukuran suhu yang akurat membutuhkan pembentukan hubungan karakteristik optik suhu yang tepat. Mengambil sensor suhu kisi serat optik sebagai contoh, Ada hubungan yang kompleks antara perubahan suhu dan panjang gelombang pantulan kisi-kisi serat optik, yang dipengaruhi oleh berbagai parameter fisik seperti koefisien optik termal dan koefisien optik elastis serat. Lagipula, mungkin ada penyimpangan tertentu dalam perubahan panjang gelombang refleksi kisi-kisi Bragg serat yang diproduksi dalam kondisi produksi yang berbeda dalam batch yang berbeda atau bahkan dalam batch yang sama di bawah perubahan suhu yang sama. Mengidentifikasi hubungan yang tepat ini secara akurat membutuhkan eksperimen ekstensif dan analisis teoritis. Ini termasuk pengukuran yang tepat dari panjang gelombang refleksi kisi serat Bragg di bawah lingkungan suhu yang berbeda (seperti menggunakan kotak kontrol suhu presisi tinggi, Mengukur dari suhu rendah -50 ° C hingga suhu tinggi 200 ° C pada interval suhu tertentu, misalnya 5 ° C atau 10 ° C), serta pemodelan matematika yang kompleks dan analisis pemasangan data pengukuran. Beberapa metode pemasangan seperti pas polinomial dan pas eksponensial biasanya digunakan untuk menemukan kurva pas terbaik, untuk meminimalkan kesalahan dan mendapatkan model hubungan panjang gelombang suhu yang paling akurat.
Dalam sensor suhu serat optik neon, Hubungan respons antara intensitas fluoresensi dan karakteristik spektral terhadap suhu sama kompleksnya. Untuk menentukan hubungan ini secara akurat, it is necessary to consider many factors such as the concentration distribution of fluorescent materials in the optical fiber, the power and wavelength of the excitation light, and the optical interference of the surrounding environment. And because fluorescence emission is a light emission process at the atomic level, which is affected by many micro factors such as quantum efficiency, this response relationship is prone to fluctuate under different sensors or different measurement environments.
Long term stability calibration is difficult
During long-term use, the optical characteristics of fiber optic temperature sensors may drift. Misalnya, due to prolonged exposure to environmental stress (such as soil pressure, thermal expansion and contraction stress around buried pipelines) or corrosion from chemical substances, optical fibers can undergo minor changes in their internal structure, which in turn affects their optical performance and deviates from the initially established temperature optical characteristic relationship. To solve this long-term stability calibration problem, it is necessary to design a mechanism that can perform online calibration while the sensor is working. This involves reserving a certain calibration interface or calibration standard signal source for the sensor itself, and periodically (such as every few months or a year) calibrating the sensor without affecting normal measurement, adjusting the parameters in the original measurement model, or providing new calibration curves to ensure long-term accuracy of the measurement. Namun, designing and implementing this online calibration mechanism requires solving many technical challenges, including the stability of the calibration signal source and the adaptive ability of the calibration algorithm.
（2） Weakening the coupling effect of multiple physical quantities
Stress temperature cross sensitivity issue
In optical fiber temperature sensors, optical fibers are not only sensitive to temperature but also have corresponding responses to stress. When optical fibers are subjected to external mechanical stretching, Membungkuk, or compression (such as when sensors are installed on the surface of some bendable and deformable equipment or in environments with wind loads, mechanical vibrations, dll.), this can cause changes in the optical transmission mode, indeks bias, dll. inside the fiber, thereby interfering with purely temperature induced changes in optical signals. Taking fiber Bragg grating as an example, when the fiber is subjected to stress, the elastic optical effect of the fiber will cause changes in the period and refractive index of the grating, which will shift the reflection wavelength of the grating and couple it with the reflection wavelength shift caused by temperature. To separate the effects of stress and temperature on sensor measurements, special technical measures are required. A common method is to use a dual grating structure, where one grating is sensitive to both temperature and stress, while the other grating is only sensitive to temperature by using special packaging or placing it in a relatively stress stable position. By comparing the reflection wavelength changes of two gratings and applying complex signal processing algorithms, the influence of stress and temperature on measurement results can be decoupled. Namun, this dual grating structure will increase the manufacturing cost and complexity of the sensor, and there are also certain technical challenges in matching and signal coupling of fiber Bragg gratings.
The interaction between electromagnetic interference and optical signals
In some complex electromagnetic environments (such as near power system substations, around high-frequency electromagnetic equipment, dll.), although fiber optic temperature sensors have anti electromagnetic interference characteristics in their fiber optic transmission signals, the electronic components in the sensor (such as photoelectric conversion modules, signal processing circuits, dll.) will be affected by electromagnetic interference. These electromagnetic interferences may affect the optical signal transmission inside the sensor in the form of electromagnetic coupling. Misalnya, a strong power frequency electromagnetic field may generate induced currents in the metal casing or wires of the sensor, and the magnetic field generated by these induced currents may change the polarization state of the light inside the optical fiber or produce additional magneto-optical effects. When these interferences exist, they will cause additional fluctuations and deformations in the optical signal that originally relied solely on temperature, thereby affecting the measurement results. To reduce the interaction between electromagnetic interference and optical signals, effective electromagnetic shielding measures need to be taken for the electronic components of the sensor, such as using high permeability metal shielding covers. Namun, this also requires solving technical difficulties such as heat dissipation inside the shielding cover and not affecting the optical channel while ensuring normal shielding. Lagipula, it is necessary to improve the filtering and compensation algorithms in signal processing in order to accurately extract optical signals corresponding to temperature in the presence of electromagnetic interference.
（3） Detection of Small Temperature Differences and High Precision Implementation
The bottleneck of optical detection technology for detecting small temperature differences
In some application scenarios that are extremely sensitive to temperature changes, such as temperature monitoring in cell culture environments in biomedical research or temperature control in ultra precision electronic devices (such as chip manufacturing equipment), fiber optic temperature sensors are required to detect extremely small temperature differences (possibly as low as 0.01 ° C or even 0.001 ° C). Namun, from the perspective of optical detection, the optical signal changes corresponding to these small temperature changes are very weak. Taking the distributed fiber optic temperature sensor based on Raman scattering as an example, when measuring small temperature differences, the weak changes in Raman scattering intensity are not easily detected. This is because Raman scattering light itself has relatively weak intensity, and its generation and transmission process are easily affected by factors such as scattering losses and background noise inside the fiber. To overcome this technological bottleneck, on the one hand, it is necessary to optimize the design of fiber optic probes, such as increasing the numerical aperture of the probe to enhance the collection efficiency of weak scattered light; Dilain pihak, it is necessary to improve the detection sensitivity of photodetectors, which may require the use of more advanced photodetection technologies or materials, such as using high quantum efficiency low-temperature cooling detectors. Namun, this will increase the production cost of sensors and improve the requirements for the working environment (such as environmental maintenance for low-temperature cooling).
Influencing factors and solutions for high-precision implementation
To achieve high-precision temperature measurement, in addition to breaking through the bottleneck of optical detection technology for detecting small temperature differences, many other factors need to be considered. The heat exchange coefficient between the optical fiber and the surrounding environment is an important influencing factor in the sensor measurement process. If the probe of the sensor cannot achieve good thermal conductivity with the measured object, there will be delays and deviations in temperature measurement. In order to improve the thermal conductivity efficiency, it is necessary to use suitable thermal conductive materials (such as thermal conductive silicone grease, metal thermal conductive sheets, dll.) to fill the gap between the probe and the measured object. Another factor is the noise equivalent temperature of the sensor. The noise of the instrument itself can cause measurement uncertainty, and reducing the noise equivalent temperature requires optimizing the various components of the sensor. Misalnya, measures such as using low-noise optoelectronic amplifiers and reducing background noise in circuits. Sebagai tambahan, to achieve high-precision measurement, it is necessary to address the issue of calibration accuracy by using higher standard calibration sources or more precise calibration algorithms, such as using standard quantum temperature standards or calibration algorithms based on multiple sets of different temperature environment corrections.
Singkatnya, selecting a suitable custom manufacturer for fiber optic temperature sensors requires comprehensive consideration of application requirements, technical parameters, and the overall strength of the supplier. Fuzhou Yingnuo Electronic Technology Co., Ltd., Huaguang Tianrui Optoelectronic Technology Co., Ltd., and others are all outstanding enterprises in this field, which are worth further understanding and investigation.