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光纖傳感器測量監控溫度裝置

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光纖用在溫度測量中是近幾年來發展起來的新技術。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出另一根光纖輸出,由于這種新型溫敏材料受溫度影響,折射率發生變化,因此輸出的光功率與溫度呈函數關系。其物理本質是利用光纖中傳輸的光波的特征參量,如振幅、相位、偏振態、波長和模式等,對外界環境因素,如溫度,壓力,輻射等具有敏感特性。

光纖測溫

 

光纖測溫裝置的種類

光纖測溫系統很多,除熒光和分布式光纖測溫裝置外,還有光纖光柵溫度傳感器、干涉型光纖測溫裝置以及基于彎曲損耗的光纖測溫裝置等等,由于其種類很多,被廣泛應用于電力系統、建筑業、航空航天業以及海洋開發領域等等。

光纖測溫裝置在電力系統的應用中得到發展,由于電力電纜溫度、高壓配電設備內部溫度、發電廠環境的溫度等,都需要使用光纖傳感器進行測量,因此就促進了光纖傳感器的不斷完善和發展。尤其是分布式光纖測溫裝置得到了改善,經過在電力系統行業的應用,從而使其接收信號和處理檢測系統的能力都得到了提升。

分布式光纖溫度測量方式

在科研和工程技術中,有許多場合需要確定溫度的分布 ,例如長距離輸油管道、通信電纜或電力電纜等管道的沿線溫度場分布,大型電力變壓器內部的溫度場分布等。傳統的電溫度傳感器不能工作在強電磁環境中,也不宜在易燃、易爆環境或腐蝕性環境中工作,對于采用點式溫度傳感器實現溫度的分布測量還存在難于安裝、難于布線、難于維護的問題。而分布式光纖測溫裝置可實現沿光纖連續分布的溫度場的分布式測量,測試用光纖的跨距可達幾十千米,空間分辨率高、誤差小,與單點、多點準分布測量相比具有較高的性格比。

光纖傳感器醫療應用

隨著激光醫學應用領域的不斷擴展,激光微創手術已成為當今醫療技術進步的重要標志之一。在激光手術的實施過程中,為準確把握激光與目標體的相互作用機制,實時掌握激光照射區域的溫度變化情況,則是一種特別有效的監測手段。特別是在實施激光腹部溶脂減肥、激光對體內腫瘤加熱,或其他進入目標體內的激光手術,都非常需要嚴格控制激光對目標體所造成的準確溫度值,以此方可達到預期的治療效果,并盡量減少激光可能對目標體帶來的附加損害。

光纖溫度傳感器安裝方式

具有表面式、埋入式、浸入式等不同封裝的安裝結構。由于光纖光柵溫度傳感器是利用光波傳輸信息,而光纖又是電絕緣、耐腐蝕的傳輸介質,因而不怕強電磁干擾,這使它在各種大型機電、石油化工、冶金高壓、強電磁干擾、易燃、易爆、強腐蝕環境中能方便而有效地實現監測,具有很高的可靠性和穩定性。

關鍵詞:

光纖聯系

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