INNO光ファイバー温度センサー ,温度監視システム.
光ファイバー温度センサ, インテリジェント監視システム, 中国の分散型光ファイバーメーカー
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蛍光光ファイバ温度計は、蛍光物質の発光現象を利用した温度測定装置です. 従来の熱電対測定方法との比較, これらのデバイスは、電磁干渉に対する耐性を提供します, 腐食, 高温高圧環境下. 過酷な外部条件でのリアルタイム温度検出が可能です, 幅広い用途の見通しを示す. Hua Guang Tian Ruiの蛍光ファイバー光ファイバー温度測定システム, 蛍光光ファイバー温度測定技術を使用して開発, 他の温度測定方法と比較した場合のこの技術のユニークな利点を解明します. この論文では、蛍光光ファイバー温度計の動作原理を掘り下げます, 温度測定に影響を与える主な要因を分析, デバイスの設計のための理論的基盤を確立します. 温度計の統合設計が提示されます, 光学系を含む, 回路, ソフトウェア, 構造部品, とアルゴリズム. ソリューション全体の実現可能性は、比較温度測定実験によって検証されます, 実際のデータで分析. 最終的に, 光ファイバ温度測定システムの概要と展望を提供します, 今後の改善に向けた方向性やアイデアを提案する.
蛍光光ファイバー温度計の技術的側面:
(1) オプトメカニカル構造のキーテクノロジー:
励起信号と蛍光信号の両方の伝送に単一のファイバーを使用すること, 装置の体積と蛍光損失の低減.
励起光と蛍光を区別するための光学フィルターの採用.
蛍光光ファイバープローブを封止するための高度な技術.
(2) 復調回路のキーテクノロジー:
光源の定期的な切り替えと出力電力の調整を実現するための信号入力の動的調整, サンプリング信号の振幅の変調を間接的に実現.
サンプリング信号の増幅とバイアス補正のための補正信号の適用.
回路部品の合理化, 統合制御, 加工, 通信機能を1チップに集約, 温度計の小型化を促進.
蛍光寿命を計算し、それを温度に変換するためのフィッティングアルゴリズムの使用.
蛍光寿命結果にフィルタリングアルゴリズムを適用することで、誤差を低減し、出力の精度を向上させることができます。.
蛍光光ファイバー温度計の設計:
蛍光プローブの光路は、従来の保護方式よりも高度な技術を採用しています, プローブの柔軟性と密閉性の向上.
復調器の部品の電気的特性は温度によって変化します. 動的な信号調整が回路に追加され、波形を安定させ、誤差に対する精度のバランスを取ります.
データ処理セグメント, 誤差を効果的に低減し、結果の精度を高めるための複合フィルタリング法が提案されています.
ソフトウェア事業, さまざまな動作モードとパラメータ読み取り構成により、システムの適応性が向上します.
蛍光光ファイバー温度測定を使用する理論的根拠:
温度は、日々の生産と生活に欠かせない基準です. 絶え間ない技術の進歩と社会の発展, 工業生産や日常生活における精度の要求はますます厳しくなっています. 例えば, 鉄鋼生産には、原料加工から製鉄まで厳格な温度管理が必要です, キャスティング, そして圧延. 同じように, 日常生活の中で, 温度の監視と制御は、輸送中の生鮮食品の安全性と味にとって重要です. したがって、正確な温度測定の重要性は自明です. 技術要件がより専門化され、洗練されるにつれて, また、さまざまな特殊な環境や独自のニーズに対応する専用の温度測定装置の需要も急増しています. 特殊で過酷な環境条件, また、迅速な動的応答の要件も満たしています, 遠隔測定, および多点測定, 従来の温度測定と信号伝送は、これらの困難な条件を満たすことがますます困難になっています.
蛍光光ファイバー温度計の役割:
従来の温度測定装置は、多くの特殊な測定環境で実用的な問題に直面しています, 腐食などの過酷な条件など, 高圧, 限られたスペース, または電磁干渉の強い領域, モーターや高電圧変圧器の温度監視など. これらの課題への対応, 新しい温度センサには、一般的に強い電磁干渉に対する耐性が要求されます, 良好な絶縁特性, 迅速な対応, コンパクトサイズ. 様々な新素材の登場で, プロセス, と測定方法, 多くの新しいタイプの温度測定装置が登場しています. 光ファイバー通信技術に基づく温度測定装置もその一つです.
光ファイバー蛍光測定技術の登場以前, さまざまな温度測定技術がすでに存在していました. 最初の水銀温度計は 1714, 熱膨張と熱収縮の原理で動作する膨張測定技術に基づく; 水銀の量は温度によって変化します. 水銀温度計の目盛りは、温度値を鮮やかに表示します. これに続いて, 他にも、ガスや金属など異種材料を用いた測定技術も開発されています. 技術の進歩に伴い、, 電子機器の開発により、新しい測定のアイデアと技術が導入されました. 熱電対, さまざまな温度での電子部品のさまざまな電気的特性に基づく, は、現在最も広く使用されている温度測定技術です. その上, 光通信技術は、温度測定の新しい方向性をもたらしました. 赤外線温度測定装置は、遠くから広い範囲で温度を測定できます, 異なる温度での物体の異なる熱放射特性を利用する, また、蛍光材料や回折格子を用いた間接測定法も行っています.
各種温度測定システムの特徴
本稿では、多様な温度測定システムの特徴について考察する, それぞれの長所と短所を強調する. 安価で簡単な膨張ベースのシステムから、高度な蛍光光ファイバー温度測定まで, それぞれのテクノロジーには独自の利点があり、明確な課題があります. この研究では、蛍光光ファイバー温度測定システムの用途についても掘り下げています, さまざまな分野で高く評価されています, 医学的治療を含む, 変圧器温度監視, および高電圧アプリケーション. 新素材の登場と応用分野の継続的な拡大に伴い, センサーの性能がさらに向上する可能性は計り知れません. 新しい高感度材料の出現は、センサ設計に新たな機会をもたらします, 特殊産業における蛍光光ファイバー温度センシング技術に重要な役割を期待.
膨張式温度測定システム:
利点:
費用 対 効果.
ユーザーフレンドリーな操作と読み取り.
簡単, 製造が容易な設計.
欠点:
精度が低い.
損傷を受けやすい.
自動化機能が不足している.
赤外線熱画像温度測定システム:
利点:
非接触温度測定.
便利な使い方.
低コスト.
欠点:
高い誤差範囲.
表面温度のみを測定.
手作業による検査コスト.
ワイヤレス温度測定システム:
利点:
設置が簡単.
低コスト.
欠点:
信頼性が低い; 寿命が短く、誤警報率が高いバッテリ駆動.
絶縁体の性能に影響を与える可能性があります.
センサーのサイズが大きいと、熱放散に影響を与える可能性があります, 主要機器に安全上の問題をもたらす.
ファイバーブラッググレーティング温度測定システム:
利点:
準分布温度測定が可能, 長距離・大面積測定に最適.
光ファイバー技術を使用, 電磁干渉に対する耐性.
良好な絶縁特性.
欠点:
センサープローブが大きいため、設置が困難.
信頼性が低い; グレーティングは脱感作や故障の影響を受けやすい.
寿命が短い.
個々のキャビネット実装と互換性がない; ローカル表示機能がない.
高い.
蛍光光ファイバー温度測定システム:
利点:
安全性と信頼性, 校正不要で一貫性に優れています, 互換性, そして安定性.
長寿命, メンテナンスフリー.
プローブサイズが小さい, 正確な監視のために熱源を貫通可能.
電磁干渉に強く、絶縁性に優れています.
ローカル表示が可能, 制御システムへの容易な統合.
設置が簡単.
蛍光温度測定技術, 蛍光物質のフォトルミネッセンスに基づく, 温度信号を光信号に変換. 光ファイバーの効率を信号伝送に活用, リアルタイム性を効果的に実現します, 長距離温度測定. この技術は、光ファイバーセンシングの利点を継承し、, 他の測定技術との比較, 耐食性などの追加の利点を提供します, コンパクトサイズ, 電磁干渉の低減. その上, 寿命が長いのが特徴です, メンテナンスフリー操作, そしてよい安定性および一貫性. かつ, このシステムは、リアルタイム表示を備えています, 他のシステムへの統合の容易さ, そして簡単なインストール.
蛍光光ファイバー温度測定システムのアプリケーションシナリオ:
蛍光温度測定技術, 電磁干渉に対する耐性, 小さいサイズ, 優れた動的応答, 耐食性, 長い伝送距離, 伝送損失が少ない, は、日常の生産や生活における日常的な温度監視や測定にとどまりません. 現在、そのアプリケーション分野には、医療用途におけるマイクロ波加熱処理などの特殊な独自の環境が含まれます, 変圧器の内部温度検出, 変電所の温度監視, 学者から大きな注目を集め、研究を集めている.
変圧器で, 動作中に発生する過度の熱は、さまざまなコンポーネントのパフォーマンスに影響を与える可能性があります, 積載量の変更, 動作信頼性, そして寿命. 現在の電力系統では、, 油入変圧器が広く使用されています. 光ファイバー蛍光プローブの細長い構造により、トランスコイルへの取り付けが可能です, データ監視の遅延を最小限に抑え、監視精度を向上.
蛍光光ファイバー温度測定システムによる高電圧キャビネット温度監視:
高電圧キャビネットは、電圧の接続と切断を制御するために電気システムで一般的に使用されます. これらのキャビネットの主な温度測定ポイントは、接触ジョイントです, 通常、狭いスペースに配置されています. 光ファイバー蛍光プローブのコンパクトなサイズと細身の形状により、これらの限られたスペースに簡単に曲げて挿入できます, 機器の通常の動作に影響を与えることなく、固定接点に取り付けることができる場所, これにより、安全性が向上します. その上, 蛍光光ファイバー温度測定技術は、石炭や石油の探査や工業生産にも適用でき、長期にわたる厳格な温度監視シナリオに適しています, 石油や天然ガスなどの材料の貯蔵など.
光ファイバ蛍光温度測定技術の研究は長年続けられてきました. 新しいデバイスの出現とアプリケーション分野の拡大に伴い、, センサーの性能にはまだ大きな開発の余地があります. かつ, 優れた性能を持つ材料と新しい高感度材料の絶え間ない流入は、センサ設計に斬新な選択肢を提供します. 有望な技術として, 光ファイバー蛍光温度センシングは、特殊産業に広く適用できます, 医療行為など, 高圧電気機器の監視, 冶金加工, オンライン温度検出のための航空宇宙. そこで, 光ファイバ蛍光温度検出のための包括的な理論体系を確立し、, 中国におけるこの分野の科学機器の水準を向上させるためには、実用的な技術が不可欠です.
