什么是荧光纤维测温仪

光纤温度传感器, 智能监控系统, 中国分布式光纤制造商

原理 荧光光纤测温仪

荧光光纤测温仪是一种基于荧光材料光致发光现象的温度测量装置. 与传统热电偶测量方法相比, 具有抗电磁干扰等优点, 耐腐蚀性, 以及耐高温和耐高压. 它可以在更恶劣的外部环境中实现实时温度检测，具有广阔的应用前景. The current development status of fluorescence fiber optic temperature measurement technology at home and abroad is described, and the unique advantages of fluorescence fiber optic temperature measurement technology compared to other temperature measurement methods are elaborated. By introducing the working principle of fluorescence fiber optic temperature measurement instrument and analyzing the key factors affecting temperature measurement, a theoretical basis is established for the design of fluorescence fiber optic temperature measurement instrument. 然后, 进行了荧光纤维温度计的整体设计, 包括光路, 电路, 软件, 结构, 和算法. 验证整体规划的可行性, 设计了温度测量的比较实验, 并根据实际数据对整体方案进行了分析和研究. 对光纤测温系统进行了总结和讨论, 并提出了改进光纤温度测量的未来方向和想法.

的技术 荧光纤维温度计:

(1) The key technologies of optical mechanical structure include: using a single optical fiber to simultaneously transmit light source signals and fluorescence signals, reducing the volume and fluorescence loss of fluorescence fiber thermometers; Using multiple filters to screen excitation light and fluorescence; Using high-temperature melting technology to achieve sealing of fluorescent fiber optic probes.

(2) The key technology of demodulation circuit includes: using rectangular wave signal and voltage dynamic adjustment signal as two inputs to achieve periodic switching of light source and output power adjustment, indirectly achieving amplitude adjustment of sampling signal; Using differential amplification circuits and differential correction signals to amplify sampling signals and correct biases; 简化电路组件并集成控制, 加工, communication and other functions into one chip, 有利于荧光光纤温度计的小型化; Adopting the least squares fitting algorithm and using voltage signals instead of light signals to calculate fluorescence lifetime and convert temperature; 使用过滤算法过滤荧光寿命结果，以减少错误并提高输出结果的准确性.
设计 荧光光纤测温仪:

 

1、 The fluorescent probe part of the optical path adopts high-temperature melting sealing instead of traditional probe protection schemes such as metal protective covers or heat shrink tubes, which increases the flexibility and sealing effect of the probe;

2、 解调器中某些元件的电气特性随温度而变化. To reduce the impact of this part on signal demodulation, a dynamic adjustment signal is added to the circuit to adjust the stability of the signal waveform, 平衡波形精度和误差;

3、 数据处理部分提出了一种用于数据处理的组合过滤方法, 有效减少错误，提高输出结果的准确性;

4、 软件部分设计了多种工作模式和参数读取和配置功能，以提高本系统的适应性.

Why use fluorescent 光纤测温:
温度是日常生产和生活中的重要参考量, 并随着技术的不断进步和人类社会的发展, 人们在日常工业生产和日常生活中对温度的要求越来越高. 在工业生产领域, 钢铁生产, 从原材料加工, 炼铁到模具铸造, 轧钢, 等。, 具有严格的温度控制. 例如, 日常生活中新鲜食品的保存和运输, 以及温度监测和控制, 对食品安全和口味有重大影响. 因此, 精确温度测量的重要性不言而喻. 同时, 面对日益专业化的技术要求分类和技术条件的不断细化, 相应的测量设备和测量技术分类也在增加, 对针对各种特殊环境和特殊要求设计的温度测量设备的需求不断涌现. 在特殊环境和极端环境条件下, 以及不同的要求，例如快速动态响应, 远程测量, 和多点测量, 传统的温度测量和信号传输越来越难以满足不同的苛刻条件, 实施难度也增加了.

 

荧光光纤测温功能:

现在, 传统的测温设备在很多特殊的测量环境中使用存在一些实际困难, 如温度测点的恶劣环境, 如腐蚀, 高压, 狭窄空间, 等。, 或测点所在区域的强电磁干扰, 例如电机和高压变压器的温度监测. 针对上述困难, 大多数新型温度传感器需要具备抗电磁干扰能力强等优点, 绝缘性能好, 快速响应, 体积小. 随着各种新材料和新工艺的应用, 以及探索新的测量方法, 各种新型温度测量设备已经出现. 其中之一是基于光纤通信技术的温度测量设备.

 

光纤荧光测量技术诞生前, 已经有各种各样的温度测量技术. 第一台水银温度计早在 1714. 水银温度计属于膨胀测量技术, 它利用了热膨胀和收缩的原理, 汞体积所占据的空间随温度的变化而变化. 水银温度计的刻度生动地显示温度的数值. 基于这一原则, 除了液体, 未来还出现了针对气体和金属等不同材料的测量技术. 随着技术的不断进步, 电力的蓬勃发展带来了新的测量思路和技术. 热电偶技术基于电子元件在不同温度下的不同电气特性, 是目前应用最广泛、最多样化的测温技术. 另外, 光通信技术也为温度测量指明了新的方向. 利用物体在不同温度下的不同热辐射特性制成的红外测温装置，可实现远距离、大范围的温度测量, 以及使用中间设备（如荧光材料和光栅）的间接温度测量方法.

 

Characteristics of temperature measurement system

膨胀温度测量系统

1. 低价 2. 方便的操作和读取 3. 简单易制造的机制

1. 精度低 2. 易损坏 3. 无法实现自动化

红外热成像测温系统

1. 非接触式温度测量 2. 易于使用 3. 低成本 1. 误差大

2. 只能测量表面温度. 3. 人工检查的成本

无线测温系统

1. 安装方便 2. 低成本

1. 可靠性差, 携带电池, 使用寿命短, 误报率高

2. 影响绝缘体的性能

3. 传感器体积大，影响散热，对一次设备构成安全隐患

光纤布拉格光栅温度测量系统

1. 可实现准分布式测温, 适用于长距离和大面积测量

2. 采用光纤技术抵抗电磁干扰

3. 良好的绝缘性能

 

1. 传感器探头体积大，难以安装

2. 可靠性低, 光栅易发生脱敏和失效

3. 寿命短

4. 无法实现单柜匹配和现场展示

5. 昂贵的价格

荧光光纤测温系统的优势

1. 安全可靠, 可实现免校准, 具有良好的一致性, 互换, 和稳定性

2. 使用寿命长, 免维护

3. 探头体积小，可深入热点，实现真实监测

4. 抗电磁干扰, 绝缘性能好

5. 可实现现场展示, 使其易于集成到操作系统中

6. 安装方便

Fluorescence temperature measurement technology converts temperature signals into optical signals based on the photoluminescence phenomenon of fluorescent materials, 并利用光纤在光信号传输中的高效率，有效实现实时、远距离测温. 光纤荧光测量技术继承了光纤传感技术的优势. 与其他温度测量技术相比, 它不仅具有耐腐蚀的特点, 绝缘性好, 体积小, 而且也有效减少了电磁干扰. 同时, 光纤荧光测量技术还具有使用寿命长的特点, 免维护, 稳定性好, 和一致性. 另外, 该系统还具有实时显示功能, 轻松集成到其他系统中, 和方便的安装.