溫度監(jiān)控小助手：光纖溫度傳感器

2021-04-14 10:36:17來源：儀表網(wǎng) 閱讀量：198 評論

導(dǎo)讀：光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面，使光能由一根光纖輸入該反射面從另一根光纖輸出，由于這種新型溫敏材料受溫度影響，折射率發(fā)生變化，因此輸出的光功率與溫度呈函數(shù)關(guān)系。

　　微波爐是一種用微波加熱食品的現(xiàn)代化烹調(diào)灶具。微波是一種電磁波。微波爐由電源，磁控管，控制電路和烹調(diào)腔等部分組成。電源向磁控管提供大約4000伏高壓，磁控管在電源激勵(lì)下，連續(xù)產(chǎn)生微波，再經(jīng)過波導(dǎo)系統(tǒng)，耦合到烹調(diào)腔內(nèi)。在烹調(diào)腔的進(jìn)口處附近，有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的攪拌器，因?yàn)閿嚢杵魇秋L(fēng)扇狀的金屬，旋轉(zhuǎn)起來以后對微波具有各個(gè)方向的反射，所以能夠把微波能量均勻地分布在烹調(diào)腔內(nèi)，從而加熱食物。

　　微波爐加熱過程中溫度監(jiān)控的光纖溫度傳感器

　　光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面，使光能由一根光纖輸入該反射面從另一根光纖輸出，由于這種新型溫敏材料受溫度影響，折射率發(fā)生變化，因此輸出的光功率與溫度呈函數(shù)關(guān)系。其物理本質(zhì)是利用光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ奶卣鲄⒘?，如振幅、相位、偏振態(tài)、波長和模式等，對外界環(huán)境因素，如溫度，壓力，輻射等具有敏感特性。它屬于非接觸式測溫。

　　光纖傳感器采用的原理、結(jié)構(gòu)、式樣最多，其潛在的優(yōu)點(diǎn)是測量精度高、抗電磁干擾、安全防爆、可繞性好。而現(xiàn)有的溫度傳感器不宜用于易燃易爆場合。

　　發(fā)展前景

　　光纖溫度傳感器的種類很多，除了以上所介紹的熒光和分布式光纖溫度傳感器外，還有光纖光柵溫度傳感器、干涉型光纖溫度傳感器以及基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器等等，由于其種類很多，應(yīng)用發(fā)展也很廣泛，例如，應(yīng)用于電力系統(tǒng)、建筑業(yè)、航空航天業(yè)以及海洋開發(fā)領(lǐng)域等等。

　　1.在電力系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展

　　光纖溫度傳感器在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中得到發(fā)展，由于電力電纜溫度、高壓配電設(shè)備內(nèi)部溫度、發(fā)電廠環(huán)境的溫度等，都需要使用光纖傳感器進(jìn)行測量，因此就促進(jìn)了光纖傳感器的不斷完善和發(fā)展。尤其是分布式光纖溫度傳感器得到了改善，經(jīng)過在電力系統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用，從而使其接收信號和處理檢測系統(tǒng)的能力都得到了提升。

　　2.在建筑業(yè)的發(fā)展

　　光纖光柵溫度傳感器由于其較高的分辨率和測量范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)溫度測量工作中。西方很多發(fā)達(dá)國家都已普遍采用此系統(tǒng)，進(jìn)行建筑物的溫度、位移等安全指標(biāo)的測試工作，例如，美國墨西哥使用光柵溫度傳感器，對高速公路上橋梁的溫度進(jìn)行檢測。通過廣泛使用，光柵溫度傳感器所存在的問題，如：交叉敏感的消除、光纖光柵的封裝等都得到了解決，因而此系統(tǒng)得到了完善。

　　3.航空航天業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展

　　航空航天業(yè)使用傳感器的頻率較高，包括對飛行器的壓力、溫度、燃料等各方面的檢測，都需要使用光纖溫度傳感器進(jìn)行檢測，并且所使用到的傳感器數(shù)量多達(dá)百個(gè)，所以對傳感器的大小和重量要求很嚴(yán)格。因此，基于航空航天業(yè)對傳感器的要求，光纖溫度傳感器的體積、重量規(guī)格方面都經(jīng)過了調(diào)整。

　　資料來源：百科、工采網(wǎng)

　　原標(biāo)題：溫度監(jiān)控小助手：光纖溫度傳感器

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