Cunoștințe profesionale

Dezvoltarea și aplicarea senzorului de temperatură cu fibră optică

2021-04-09
Totul în natură este strâns legat de temperatură. De când Galileo a inventat termometrul, oamenii au început să folosească temperatura pentru a măsura.
Senzorii de temperatură sunt cei mai timpurii și cei mai folosiți senzori. Însă senzorul care transformă într-adevăr temperatura într-un semnal electric a fost inventat de fizicianul german Saibei, cel mai târziu senzorul de termocuplu. După 50 de ani, Siemens din Germania a inventat termometrul cu rezistență din platină. Cu sprijinul tehnologiei semiconductoare, acest secol a dezvoltat o varietate de senzori de temperatură, inclusiv senzori de termocuplu cu semiconductor. În mod corespunzător, pe baza legii de interacțiune dintre unde și materie, au fost dezvoltați senzori acustici de temperatură, senzori cu infraroșu și senzori cu microunde.
De la apariția fibrei optice în anii 1970, odată cu dezvoltarea tehnologiei laser, s-a dovedit că fibra optică are o serie de avantaje în teorie și practică. Aplicarea fibrei optice în domeniul tehnologiei de detectare a primit, de asemenea, o atenție din ce în ce mai mare. Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, au apărut mulți senzori de temperatură cu fibră optică și este de așteptat ca, în valul noii revoluții tehnologice, senzorii de temperatură cu fibră optică să fie utilizați pe scară largă și să joace mai multe roluri.
Principiul de bază al senzorului de temperatură cu fibră optică este că lumina de la sursa de lumină este trimisă către modulator prin fibra optică, iar temperatura parametrului de măsurat interacționează cu lumina care intră în zona de modulare pentru a determina proprietăți optice ale lumina (cum ar fi intensitatea și lungimea de undă a luminii). Modificare a frecvenței, fazei etc., numită lumină de semnal modulată. După ce a fost trimis la fotodetector prin fibra optică, după demodulare, se obțin parametrii măsurați.
Există multe tipuri de senzori de temperatură cu fibră optică, care pot fi împărțiți în tipuri funcționale și de transmisie în funcție de principiile lor de funcționare. Senzorul funcțional de temperatură al fibrei optice măsoară temperatura utilizând diverse caracteristici (fază, polarizare, intensitate etc.) ale fibrei optice în funcție de temperatură. Deși acești senzori au caracteristicile transmisiei și simțului, ei cresc și sensibilitatea și desensibilizarea.
Fibra senzorului de temperatură cu fibră de tip transmisie servește doar ca transmisie de semnal optic pentru a evita mediul complicat al zonei de măsurare a temperaturii. Funcția de modulare a obiectului de măsurat este realizată de componente sensibile ale altor proprietăți fizice. Astfel de senzori, datorită prezenței fibrelor optice, au probleme de cuplare optică cu capul de detectare, cresc complexitatea sistemului și sunt sensibili la interferențe, cum ar fi vibrațiile mecanice.
Au fost dezvoltați o varietate de senzori de temperatură cu fibră optică.
Următoarea este o scurtă introducere în stadiul cercetării mai multor senzori majori de temperatură cu fibră optică. Printre aceștia se numără senzori de temperatură cu interferență cu fibră optică, senzori de temperatură din fibre cu absorbție a semiconductoarelor și senzori de temperatură cu rețele de fibre.
De la începuturile sale, senzorii de temperatură cu fibră optică au fost utilizați în sistemele de alimentare, construcții, chimie, aerospațiale, medicale și maritime și au obținut un număr mare de rezultate fiabile de aplicare. Aplicarea lui este un domeniu care este în ascensiune și are o perspectivă de dezvoltare foarte largă. Până acum, au existat multe cercetări conexe în țară și în străinătate, deși au existat mari evoluții în sensibilitate, interval de măsurare și rezoluție, dar cred că, odată cu aprofundarea cercetării, în funcție de scopul specific al aplicației, vor exista mai multe și precizie mai mare, structură mai simplă, costuri mai mici, soluții mai practice și promovează în continuare dezvoltarea senzorilor de temperatură.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept