Волоконно-оптические датчики температуры INNO ,Системы контроля температуры.
Волоконно-оптический датчик температуры, Интеллектуальная система мониторинга, Производитель распределенного оптоволокна в Китае
 |
 |
 |
Принцип работы Флуоресцентный волоконно-оптический термометр
Флуоресцентный волоконно-оптический термометр представляет собой прибор для измерения температуры, основанный на явлении фотолюминесценции флуоресцентных материалов. По сравнению с традиционными методами измерения термопар, Он имеет такие преимущества, как защита от электромагнитных помех, коррозионная стойкость, и устойчивость к высоким температурам и высокому давлению. Он может определять температуру в режиме реального времени в более суровых внешних условиях и имеет широкие перспективы применения. Система измерения температуры флуоресцентного волокна, разработанная компанией Huaguang Tianrui на основе технологии измерения температуры флуоресцентного волокна, обладает уникальными преимуществами по сравнению с другими методами измерения температуры. Он глубоко объясняет принцип работы флуоресцентного волоконного термометра, Проанализированы ключевые факторы, влияющие на измерение температуры, и создает теоретическую основу для проектирования флуоресцентного волоконного термометра. Тогда, Был выполнен общий дизайн термометра из флуоресцентного волокна, в том числе оптический тракт, контур, программное обеспечение, структура, и алгоритм. Проверить выполнимость общего плана, Разработан сравнительный эксперимент по измерению температуры, и общий план был проанализирован и изучен на основе фактических данных. Были обобщены и обсуждены оптоволоконная система измерения температуры, предложены дальнейшие направления и идеи по совершенствованию измерения температуры оптоволокна.
Технология Термометр с флуоресцентным волокном:
(1) Основные технологии оптико-механической структуры:
Использование одного оптического волокна для одновременной передачи сигналов источника света и сигналов флуоресценции, Уменьшение объема и потерь флуоресценции флуоресцентного волоконного термометра;
Использование фильтров для экранирования возбуждающего света и флуоресценции;
Внедрение передовых технологий для обеспечения герметизации флуоресцентных волоконно-оптических датчиков.
(2) Ключевая технология демодуляционной цепи:
Использование входного сигнала динамической регулировки для достижения периодического переключения и регулировки выходной мощности источника света, косвенное достижение регулировки амплитуды сигнала дискретизации;
Использование корректирующих сигналов для усиления дискретизированных сигналов и коррекции смещений;
Упрощение компонентов схемы и интеграция управления, обработка, Коммуникационные и другие функции в чипы, что способствует миниатюризации флуоресцентных волоконных термометров;
Использование алгоритмов подгонки для расчета срока службы флуоресценции и преобразования температуры;
Фильтрация результатов времени жизни флуоресценции с помощью алгоритма фильтрации для уменьшения количества ошибок и повышения точности выходных результатов.
Проектирование Флуоресцентный волоконно-оптический термометр:
1、 Флуоресцентный зонд, являющийся частью оптического тракта, использует передовые технологии, заменяющие традиционные схемы защиты зонда, Повышение гибкости и герметизирующего эффекта зонда;
2、 Электрические характеристики некоторых компонентов демодулятора изменяются в зависимости от температуры, и в схему добавляется сигнал динамической регулировки для регулировки стабильности формы сигнала, Точность и погрешность балансировки осциллограммы;
3、 В разделе Обработка данных предложен метод комбинированной фильтрации для обработки данных, что эффективно снижает количество ошибок и повышает точность выводимых результатов;
4、 Программная часть разработана с несколькими режимами работы и функциями чтения параметров и настройки для улучшения адаптируемости этой системы.
Зачем использовать Флуоресцентное измерение температуры оптоволокна:
Температура является важной эталонной величиной в повседневном производстве и жизни, и с постоянным прогрессом технологий и развитием человеческого общества, Люди предъявляют все более высокие требования к температуре в повседневном промышленном производстве и повседневной жизни. В сфере промышленного производства, Производство стали, от переработки сырья, От чугуноплавления до литья в формы, стальной прокат, и так далее., имеет строгий температурный режим. Например, Сохранение и транспортировка свежих продуктов в повседневной жизни, а также мониторинг и контроль температуры, оказывают значительное влияние на безопасность и вкус пищевых продуктов. Следовательно, Важность точного измерения температуры очевидна. В то же время, в условиях все более специализированной классификации технических требований и постоянного уточнения технических условий, Также увеличивается классификация соответствующего измерительного оборудования и измерительной техники, И постоянно возникает спрос на приборы для измерения температуры, предназначенные для различных специализированных сред и особых требований. При особых обстоятельствах и экстремальных условиях окружающей среды, а также различные требования, такие как быстрый динамический отклик, дистанционное измерение, и многоточечное измерение, Традиционное измерение температуры и передача сигнала становятся все более сложными для удовлетворения различных сложных условий, И сложность реализации также возросла.
Функция измерения температуры флуоресцентного волокна:
Сейчас, Традиционное оборудование для измерения температуры имеет некоторые практические трудности при использовании во многих специальных измерительных средах, такие как суровые условия точки измерения температуры, такие как коррозия, высокое напряжение, узкое пространство, и так далее., или сильные электромагнитные помехи в зоне, где находится точка измерения, такие как контроль температуры двигателей и высоковольтных трансформаторов. В ответ на вышеуказанные трудности, Большинство новых датчиков температуры должны обладать такими преимуществами, как высокая устойчивость к электромагнитным помехам, хорошие изоляционные характеристики, быстрое срабатывание, и небольшие размеры. С применением различных новых материалов и процессов, а также изучение новых методов измерения, Появилось множество новых приборов для измерения температуры. Одним из них является оборудование для измерения температуры на основе технологии волоконно-оптической связи.
До появления технологии измерения флуоресценции оптоволокна, Уже существовали различные методики измерения температуры. Первый ртутный термометр появился на свет еще 1714. Ртутные термометры относятся к технологии измерения расширения, который использует принцип теплового расширения и сжатия, А пространство, занимаемое объемом ртути, меняется при разных температурах. Шкала ртутного термометра наглядно отображает числовое значение температуры. Исходя из этого принципа, в дополнение к жидкостям, В будущем также появятся технологии измерения для различных материалов, таких как газы и металлы. С постоянным развитием технологий, Бурное развитие электроэнергетики принесло с собой новые идеи и технологии измерения. Технология термопар основана на различных электрических свойствах электронных компонентов при разных температурах, и в настоящее время является наиболее широко используемой и разнообразной технологией измерения температуры. В дополнение, Технология оптической связи также указала на новое направление измерения температуры. Инфракрасные приборы для измерения температуры, изготовленные с использованием различных характеристик теплового излучения объектов при различных температурах, позволяют измерять температуру на больших расстояниях и больших расстояниях, а также косвенные методы измерения температуры с использованием промежуточных приборов, таких как флуоресцентные материалы и решетки.
Характеристики различных систем измерения температуры
Система измерения температуры расширения
1. Низкая цена 2. Удобное управление и чтение 3. Простой и удобный в изготовлении механизм
1. Низкая точность 2. Легко повреждается 3. Не удается добиться автоматизации
Инфракрасная тепловизионная система измерения температуры
1. Бесконтактное измерение температуры 2. Простота в использовании 3. Низкая стоимость 1. Большая погрешность
2. Может измерять только температуру поверхности. 3. Стоимость ручного осмотра
Беспроводная система измерения температуры
1. Простая установка 2. Низкая стоимость
1. Низкая надежность, Переноска батареек, Короткий срок службы, высокий процент ложных тревог
2. Влияет на эксплуатационные характеристики изоляторов
3. Большой объем датчиков влияет на рассеивание тепла и представляет угрозу безопасности основного оборудования
Система измерения температуры волоконной брэгговской решетки
1. Он может обеспечить квазираспределенное измерение температуры, Подходит для измерения на больших расстояниях и больших площадях
2. Внедрение оптоволоконной технологии для защиты от электромагнитных помех
3. Хорошие изоляционные характеристики
1. Щуп датчика большой и сложный в установке
2. Низкая надежность, Решетчатые решетки подвержены десенсибилизации и разрушению
3. Короткий срок службы
4. Невозможно обеспечить согласование одного шкафа и дисплей на месте
5. Дорогая цена
Преимущества флуоресцентной волоконно-оптической системы измерения температуры
1. Безопасно и надежно, Может быть достигнут без калибровки, с хорошей консистенцией, взаимозаменяемость, и стабильность
2. Длительный срок службы, Не требует обслуживания
3. Зонд имеет небольшой объем и может проникать глубоко в горячую точку для достижения истинного мониторинга
4. Защита от электромагнитных помех, хорошие изоляционные характеристики
5. Он может быть реализован на месте, что упрощает интеграцию в операционную систему
6. Простая установка
Измерение флуоресцентной температуры Технология преобразует температурные сигналы в оптические на основе явления фотолюминесценции флуоресцентных материалов, и использует высокую эффективность оптического волокна при передаче оптического сигнала для эффективного измерения температуры в режиме реального времени и на большие расстояния. Технология измерения флуоресценции в оптоволоконном точке унаследовала преимущества технологии оптоволоконного зондирования. По сравнению с другими технологиями измерения температуры, Он не только обладает характеристиками коррозионной стойкости, хорошая теплоизоляция, и небольшие размеры, но также эффективно снижает электромагнитные помехи. Тем временем, Технология измерения флуоресценции по оптоволокну также отличается длительным сроком службы, Не требует обслуживания, хорошая стабильность, и постоянство. В дополнение, Эта система также оснащена дисплеем в реальном времени, Простая интеграция в другие системы, и удобная установка.
Сценарии применения флуоресцентной волоконно-оптической системы измерения температуры
Технология измерения флуоресцентной температуры, с его характеристиками защиты от электромагнитных помех, небольшие размеры, Хорошая динамическая реакция, коррозионная стойкость, Большое расстояние передачи, и низкие потери при передаче, постепенно расширила области своего применения до медицинских применений, таких как микроволновая теплотерапия, Определение внутренней температуры трансформатора, или мониторинг температуры подстанции в уникальных или запатентованных средах и требованиях, в дополнение к мониторингу и измерению температуры, обычно используемым в повседневном производстве и в повседневной жизни. Он привлек внимание и исследования со стороны ученых.
Трансформаторы выделяют большое количество тепла во время работы, что может повлиять на производительность их различных компонентов, что приводит к изменению нагрузочной способности трансформатора, Эксплуатационная надежность, и продолжительность жизни. Сейчас, Масляные трансформаторы и масляные трансформаторы широко используются в энергосистемах. Внешний вид корпуса трансформатора представляет собой наружную стенку масляного бака, А его внутренняя часть в основном состоит из обмоток трансформатора и охлаждающего масла. Тонкая конструкция волоконно-оптического флуоресцентного щупа позволяет устанавливать и закреплять его на катушке трансформатора, Минимизация задержки мониторинга данных и повышение точности мониторинга в максимально возможной степени.
Высоковольтное распределительное устройство обычно используется в высоковольтных системах для управления переключением напряжения. Основной точкой измерения температуры распределительного устройства является контактное соединение, Но пространство в этой области относительно узкое. Размер и диаметр волоконно-оптических флуоресцентных зондов очень малы. Тонкая форма оптоволоконного зонда позволяет легко сгибать его и вставлять в узкие места, а затем фиксируется в контакте со стационарным контактом, который не влияет на нормальную работу оборудования и поэтому является более безопасным. В дополнение, Технология измерения температуры волоконно-оптической флуоресценции также может быть применена при добыче угля, нефть и другие полезные ископаемые, а также хранение сырья (такие как нефть и природный газ) в промышленном производстве, требующем длительного строгого температурного контроля.
Исследования технологии измерения температуры волоконно-оптической флуоресценции ведутся уже много лет с момента ее создания, но с непрерывным появлением новых устройств и расширением сфер применения, Требования к производительности датчиков возросли, И есть еще много возможностей для развития; С другой стороны, Продолжают появляться новые материалы с превосходными эксплуатационными характеристиками, и чувствительные материалы с новыми характеристиками предоставляют нам новые возможности, Новые концепции при проектировании датчиков. Как перспективная технология, Технология измерения температуры волоконно-оптической флуоресценции может быть широко применена в некоторых специальных отраслях промышленности, такие как медицинские, Мониторинг высоковольтного электрооборудования, металлургическая переработка, и онлайн-определение температуры в аэрокосмической отрасли. Следовательно, создание всеобъемлющей и систематической теории определения температуры волоконно-оптической флуоресценции, Предоставление простых и практичных технологий, имеет большое значение для повышения уровня научных приборов в этой области в Китае.
