Pse të përdorni matjen e temperaturës me fibra optike fluoreshente për të monitoruar pajisjet

Sensori i temperaturës me fibër optike, Sistemi inteligjent i monitorimit, Prodhues i shpërndarë i fibrave optike në Kinë

Parimi i Termometër fluoreshente me fibër optike

Termometri me fibër optike fluoreshente është një pajisje matëse e temperaturës bazuar në fenomenin e fotolumineshencës së materialeve fluoreshente. Krahasuar me metodat tradicionale të matjes së termoçiftit, ka përparësi të tilla si ndërhyrja anti elektromagnetike, rezistenca ndaj korrozionit, dhe rezistencë ndaj temperaturës së lartë dhe presionit të lartë. Mund të arrijë zbulimin e temperaturës në kohë reale në mjedise të jashtme më të ashpra dhe ka perspektiva të gjera aplikimi. Sistemi i matjes së temperaturës së fibrave fluoreshente i zhvilluar nga Huaguang Tianrui bazuar në teknologjinë e matjes së temperaturës me fibër fluoreshence ka avantazhe unike në krahasim me metodat e tjera të matjes së temperaturës. Shpjegon thellësisht parimin e punës së termometrit me fibër fluoreshence, analizon faktorët kryesorë që ndikojnë në matjen e temperaturës, dhe vendos një bazë teorike për projektimin e termometrit me fije fluoreshence. Pastaj, u realizua dizajni i përgjithshëm i termometrit me fibra fluoreshente, duke përfshirë rrugën optike, qarku, software, strukturën, dhe algoritmi. Për të verifikuar realizueshmërinë e planit të përgjithshëm, u krijua një eksperiment krahasues i matjes së temperaturës, dhe plani i përgjithshëm është analizuar dhe studiuar në bazë të të dhënave aktuale. Sistemi i matjes së temperaturës me fibra optike është përmbledhur dhe diskutuar, dhe janë propozuar drejtime dhe ide të ardhshme për përmirësimin e matjes së temperaturës me fibra optike.

Teknologjia e termometër me fije fluoreshente:

(1) Teknologjitë kryesore të strukturës mekanike optike:

Përdorimi i një fije optike të vetme për të transmetuar njëkohësisht sinjalet e burimit të dritës dhe sinjalet e fluoreshencës, duke reduktuar volumin dhe humbjen e fluoreshencës së termometrit me fibër fluoreshence;

Përdorimi i filtrave për të ekranizuar dritën e ngacmimit dhe fluoreshencën;

Adoptimi i teknologjisë së avancuar për të arritur mbylljen e sondave me fibra optike fluoreshente.

(2) Teknologjia kryesore e qarkut të demodulimit:

Përdorimi i hyrjes së sinjalit të rregullimit dinamik për të arritur ndërrimin periodik dhe rregullimin e fuqisë dalëse të burimit të dritës, duke arritur në mënyrë indirekte rregullimin e amplitudës së sinjalit të kampionimit;

Përdorimi i sinjaleve korrigjuese për të përforcuar sinjalet e mostrës dhe për të korrigjuar paragjykimet;

Thjeshtoni komponentët e qarkut dhe integroni kontrollin, përpunimit, komunikimi dhe funksione të tjera në çipa, e cila është e favorshme për miniaturizimin e termometrave me fibra fluoreshence;

Përdorimi i algoritmeve të përshtatjes për të llogaritur jetëgjatësinë e fluoreshencës dhe për të kthyer temperaturën;

Filtro rezultatet e jetëgjatësisë së fluoreshencës duke përdorur një algoritëm filtrimi për të reduktuar gabimet dhe për të përmirësuar saktësinë e rezultateve të daljes.

Projektimi i Termometër fluoreshente me fibër optike:

1、 Sonda e fluoreshencës pjesë e shtegut optik miraton teknologji të avancuar për të zëvendësuar skemat tradicionale të mbrojtjes së sondës, duke rritur fleksibilitetin dhe efektin e mbylljes së sondës;

2、 Karakteristikat elektrike të disa komponentëve në demodulator ndryshojnë me temperaturën, dhe një sinjal rregullimi dinamik i shtohet qarkut për të rregulluar qëndrueshmërinë e formës valore të sinjalit, saktësia dhe gabimi i formës valore të balancimit;

3、 Seksioni i përpunimit të të dhënave propozon një metodë të kombinimit të filtrimit për përpunimin e të dhënave, e cila redukton në mënyrë efektive gabimet dhe përmirëson saktësinë e rezultateve të daljes;

4、 Pjesa e softuerit është projektuar me mënyra të shumta pune dhe funksione të leximit dhe konfigurimit të parametrave për të përmirësuar përshtatshmërinë e këtij sistemi.

Pse të përdorni Matja e temperaturës me fibra optike fluoreshente:

Temperatura është një sasi e rëndësishme referimi në prodhimin dhe jetën e përditshme, dhe me avancimin e vazhdueshëm të teknologjisë dhe zhvillimin e shoqërisë njerëzore, njerëzit kanë kërkesa gjithnjë e më të larta për temperaturën në prodhimin e përditshëm industrial dhe jetën e përditshme. Në fushën e prodhimit industrial, prodhimi i çelikut, nga përpunimi i lëndës së parë, hekuri deri te derdhja e kallëpeve, petëzimi i çelikut, etj., ka kontroll të rreptë të temperaturës. Për shembull, ruajtjen dhe transportin e ushqimit të freskët në jetën e përditshme, si dhe monitorimin dhe kontrollin e temperaturës, kanë një ndikim të rëndësishëm në sigurinë dhe shijen e ushqimit. Prandaj, rëndësia e matjes së saktë të temperaturës është e vetëkuptueshme. Në të njëjtën kohë, përballë klasifikimit të kërkesave teknike gjithnjë e më të specializuara dhe përsosjes së vazhdueshme të kushteve teknike, Pajisjet përkatëse të matjes dhe klasifikimi i teknologjisë së matjes janë gjithashtu në rritje, dhe kërkesa për pajisje matëse të temperaturës të dizajnuara për mjedise të ndryshme të specializuara dhe kërkesa të veçanta po shfaqet vazhdimisht. Në rrethana të veçanta dhe kushte ekstreme mjedisore, si dhe kërkesa të ndryshme si reagimi i shpejtë dinamik, matje në distancë, dhe matje me shumë pika, Matja tradicionale e temperaturës dhe transmetimi i sinjalit janë bërë gjithnjë e më të vështira për të përmbushur kushte të ndryshme kërkuese, dhe vështirësia e zbatimit është rritur gjithashtu.

Funksioni i matjes së temperaturës me fibra optike fluoreshence:

Aktualisht, Pajisjet tradicionale të matjes së temperaturës kanë disa vështirësi praktike në përdorim në shumë mjedise të veçanta matëse, siç është mjedisi i ashpër i pikës së matjes së temperaturës, të tilla si korrozioni, tension të lartë, hapësirë ​​e ngushtë, etj., ose interferenca e fortë elektromagnetike në zonën ku ndodhet pika e matjes, të tilla si monitorimi i temperaturës së motorëve dhe transformatorëve të tensionit të lartë. Në përgjigje të vështirësive të mësipërme, shumica e sensorëve të rinj të temperaturës duhet të kenë avantazhe të tilla si rezistencë e fortë ndaj ndërhyrjeve elektromagnetike, performancë e mirë izolimi, përgjigje e shpejtë, dhe madhësi të vogël. Me aplikimin e materialeve dhe proceseve të reja të ndryshme, si dhe eksplorimin e metodave të reja të matjes, janë shfaqur një sërë pajisjesh të reja për matjen e temperaturës. Një prej tyre është pajisjet e matjes së temperaturës bazuar në teknologjinë e komunikimit me fibra optike.

Para lindjes së teknologjisë së matjes së fluoreshencës me fibra optike, tashmë kishte teknika të ndryshme të matjes së temperaturës. Termometri i parë i merkurit lindi qysh më herët 1714. Termometrat e merkurit i përkasin teknologjisë së matjes së zgjerimit, e cila shfrytëzon parimin e zgjerimit dhe tkurrjes termike, dhe hapësira e zënë nga vëllimi i merkurit ndryshon me temperatura të ndryshme. Shkalla e një termometri merkuri tregon qartë vlerën numerike të temperaturës. Bazuar në këtë parim, përveç lëngjeve, Teknologjitë e matjes për materiale të ndryshme si gazet dhe metalet janë shfaqur gjithashtu në të ardhmen. Me avancimin e vazhdueshëm të teknologjisë, zhvillimi i vrullshëm i energjisë elektrike ka sjellë ide dhe teknologji të reja matëse. Teknologjia e termoelementeve bazohet në vetitë e ndryshme elektrike të komponentëve elektronikë në temperatura të ndryshme, dhe aktualisht është teknologjia më e përdorur dhe e larmishme e matjes së temperaturës. Përveç kësaj, Teknologjia e komunikimit optik ka vënë në dukje edhe një drejtim të ri për matjen e temperaturës. Pajisjet e matjes së temperaturës me rreze infra të kuqe të bëra duke përdorur karakteristika të ndryshme të rrezatimit termik të objekteve në temperatura të ndryshme mund të arrijnë matjen e temperaturës në distanca të gjata dhe rreze të mëdha, si dhe metodat indirekte të matjes së temperaturës duke përdorur pajisje të ndërmjetme si materiale fluoreshente dhe grila.

Karakteristikat e sistemeve të ndryshme të matjes së temperaturës

Sistemi i matjes së temperaturës së zgjerimit

1. Çmimi i ulët 2. Funksionim dhe lexim i përshtatshëm 3. Mekanizëm i thjeshtë dhe i lehtë për t'u prodhuar

1. Saktësi e ulët 2. Lehtë për t'u dëmtuar 3. Nuk mund të arrihet automatizimi

 

Sistemi i matjes së temperaturës me imazhe termike infra të kuqe

1. Matja e temperaturës pa kontakt 2. Lehtë për t'u përdorur 3. Çmim i ulët 1. Gabim i madh

2. Mund të matet vetëm temperaturën e sipërfaqes. 3. Kostoja e inspektimit manual

 

Sistemi i matjes së temperaturës me valë

1. Instalim i lehtë 2. Çmim i ulët

1. Besueshmëri e dobët, bartja e baterive, jetëgjatësi të shkurtër, shkallë e lartë e alarmit të rremë

2. Ndikon në performancën e izolatorëve

3. Vëllimi i madh i sensorëve ndikon në shpërndarjen e nxehtësisë dhe përbën një rrezik sigurie për pajisjet parësore

 

Sistemi i matjes së temperaturës së grilave me fibra Bragg

1. Mund të arrijë matje të temperaturës pothuajse të shpërndarë, i përshtatshëm për matje në distanca të gjata dhe sipërfaqe të mëdha

2. Adoptimi i teknologjisë së fibrave optike për t'i rezistuar ndërhyrjeve elektromagnetike

3. Performancë e mirë izoluese

1. Sonda e sensorit është e madhe dhe e vështirë për t'u instaluar

2. Besueshmëri e ulët, grirja është e prirur për desensibilizimin dhe dështimin

3. Jetëgjatësi e shkurtër

4. Nuk mund të arrihet përshtatja e një kabineti të vetëm dhe shfaqja në vend

5. Çmimi i shtrenjtë

Avantazhet e Sistemit të Matjes së Temperaturës me Fibra Optike fluoreshente

1. I sigurt dhe i besueshëm, mund të arrijë pa kalibrim, me konsistencë të mirë, këmbyeshmëria, dhe stabiliteti

2. Jetëgjatësi e gjatë, pa mirëmbajtje

3. Sonda ka një vëllim të vogël dhe mund të depërtojë thellë në pikën e nxehtë për të arritur monitorimin e vërtetë

4. Kundër ndërhyrjeve elektromagnetike, performancë e mirë izolimi

5. Mund të arrijë shfaqjen në vend, duke e bërë të lehtë integrimin në sistemin operativ

6. Instalim i lehtë

 

Matja e temperaturës së fluoreshencës teknologjia konverton sinjalet e temperaturës në sinjale optike bazuar në fenomenin e fotolumineshencës së materialeve fluoreshente, dhe përdor efikasitetin e lartë të fibrës optike në transmetimin e sinjalit optik për të arritur në mënyrë efektive matjen e temperaturës në kohë reale dhe në distanca të gjata. Teknologjia e matjes së fluoreshencës me fibra optike trashëgon avantazhet e teknologjisë së sensorit të fibrave optike. Krahasuar me teknologjitë e tjera të matjes së temperaturës, ai jo vetëm që ka karakteristikat e rezistencës ndaj korrozionit, izolim i mirë, dhe madhësi të vogël, por gjithashtu redukton në mënyrë efektive interferencën elektromagnetike. Ndërkohë, Teknologjia e matjes së fluoreshencës me fibra optike gjithashtu ka karakteristikat e jetëgjatësisë së gjatë, pa mirëmbajtje, stabilitet të mirë, dhe konsistencë. Përveç kësaj, ky sistem ka gjithashtu shfaqje në kohë reale, integrim i lehtë në sisteme të tjera, dhe instalim i përshtatshëm.

Skenarët e aplikimit të sistemit të matjes së temperaturës me fibra optike fluoreshente

Teknologjia e matjes së temperaturës së fluoreshencës, me karakteristikat e tij të ndërhyrjes anti elektromagnetike, madhësia e vogël, përgjigje e mirë dinamike, rezistenca ndaj korrozionit, distanca e gjatë e transmetimit, dhe humbje të ulët të transmetimit, ka zgjeruar gradualisht fushat e saj të aplikimit në aplikime mjekësore si terapia me ngrohje me mikrovalë, Zbulimi i temperaturës së brendshme të transformatorit, ose monitorimi i temperaturës së nënstacionit në mjedise dhe kërkesa unike ose të pronarit, përveç monitorimit dhe matjes së temperaturës që përdoret zakonisht në prodhimin dhe jetën e përditshme. Ajo ka marrë vëmendje dhe kërkime nga studiues.

Transformatorët gjenerojnë një sasi të madhe nxehtësie gjatë funksionimit, të cilat mund të ndikojnë në performancën e komponentëve të ndryshëm të tyre, duke çuar në ndryshime në kapacitetin e ngarkesës së transformatorit, besueshmëria operacionale, dhe jetëgjatësi. Aktualisht, Transformatorët e zhytur në vaj dhe transformatorët e zhytur në vaj përdoren gjerësisht në sistemin elektroenergjetik. Pamja e trupit të transformatorit është muri i jashtëm i rezervuarit të naftës, dhe pjesa e brendshme e tij përbëhet kryesisht nga mbështjellje të mbështjelljes së transformatorit dhe vaj ftohës. Struktura e hollë e sondës fluoreshente me fibra optike lejon që ajo të instalohet dhe fiksohet në bobinën e transformatorit, minimizimi i vonesës së monitorimit të të dhënave dhe përmirësimi i saktësisë së monitorimit në masën më të madhe të mundshme.

Monitorimi i temperaturës së pajisjeve të tensionit të lartë në sistemin e matjes së temperaturës me fibra optike fluoreshente

Ndërprerëset e tensionit të lartë përdoren zakonisht në situata të tensionit të lartë të sistemit të energjisë për të kontrolluar ndërprerjen e tensionit. Pika kryesore e matjes së temperaturës së komutuesit është lidhja e kontaktit, por hapësira në këtë zonë është relativisht e ngushtë. Madhësia dhe diametri i sondave fluoreshente me fibër optike janë shumë të vogla. Forma e hollë e sondës me fibra optike lejon që ajo të përkulet lehtësisht dhe të futet në hapësira të ngushta, dhe më pas fiksohet në kontakt me kontaktin e palëvizshëm, e cila nuk ndikon në funksionimin normal të pajisjes dhe për këtë arsye është më e sigurt. Përveç kësaj, Teknologjia e matjes së temperaturës së fluoreshencës me fibra optike mund të aplikohet gjithashtu në minierat e qymyrit, vaj dhe minerale të tjera, si dhe ruajtjen e lëndëve të para (si nafta dhe gazi natyror) në prodhimin industrial që kërkojnë monitorim të rreptë afatgjatë të temperaturës.

Hulumtimi mbi teknologjinë e matjes së temperaturës së fluoreshencës me fibra optike ka vazhduar për shumë vite që nga fillimi i tij, por me shfaqjen e vazhdueshme të pajisjeve të reja dhe zgjerimin e fushave të aplikimit, kërkesat e performancës për sensorët janë rritur, dhe ka ende shumë hapësirë ​​për zhvillim; Nga ana tjetër, materialet e reja me performancë superiore vazhdojnë të shfaqen, dhe materialet e ndjeshme me karakteristika të reja na ofrojnë zgjedhje të reja, duke bërë që dizajni i sensorëve të përballet me koncepte të reja. Si një teknologji premtuese, Teknologjia e sensorit të temperaturës së fluoreshencës me fibra optike mund të përdoret gjerësisht në disa industri të veçanta, të tilla si mjekësore, monitorimi i pajisjeve elektrike të tensionit të lartë, përpunimi metalurgjik, dhe zbulimin online të temperaturës në hapësirën ajrore. Prandaj, krijimi i një teorie gjithëpërfshirëse dhe sistematike të zbulimit të temperaturës së fluoreshencës së fibrave optike, duke ofruar teknologji të thjeshta dhe praktike, ka një rëndësi të madhe për përmirësimin e nivelit të instrumenteve shkencore në këtë fushë në Kinë.