温度测量

光纤点温度测量系统

基本光纤传感器是非常有效的,但昂贵的方法,解决特定的测量问题。这包括监测家用和工业微波炉的温度分布,检测电力变压器油、电机/发电机绕组的温度,以及(主要)问题是在非常高的电磁场中合理精确的温度探头的操作的类似领域。

光纤温度测量原理:

金属探针无论是显着扭曲的电磁场(例如,在微波炉中)或经受非常高的干扰,产生虚假读数。其他应用部门利用装置的小尺寸或化学传承性,包括腐蚀性溶剂中的操作或对极端局部化现象的检查,例如激光加热或确定辐射和透法治疗的选择性。

探头的原理非常简单,如图所示。稀土磷光体在紫外光源的激发下,返回光谱分为“红”和“绿”两种成分,它们的强度比是磷光体温度的简单单值函数。

为了精确测量,探测器和馈电光纤需要校准,特别是探测器的校准是环境温度的函数。该仪器经过了几代人的改进,在亚秒积分时间内的精度约为±0.1°C,温度范围从大约-50°C到±200°C。

准分布式光纤温度测量系统:

受刺激的拉曼散射(SRS)分布式温度探针是最良好的,与许多点传感器共同。在拉曼反向散射过程中(并且还在自发布里渊回散射过程中),斯托克斯和反斯托克斯线的幅度与通过简单的Exp(-DE / kt)关系的这些线之间的能隙有关。

因此,测量这个比率会立即产生温度。这个比率只与温度有关,不会受到其他外部参数的影响

系统框图如图所示。这种系统目前的性能可以在1分钟的积分时间内实现约1 K的分辨率,在总查询长度为公里的情况下,分辨率长度为1到几米。

它使用了一种简单的阶梯折射率光纤,其中芯材的折射率具有不同的温度
系数比包层材料的系数。温度系数被设计成使得在特定的阈值温度下,两个索引变得相等,然后包层的芯片超过芯的折射率。在本节中,光不再引导。然后简单的强度透射率测量对沿光纤的特定点处的该阈值温度的发生非常敏感。

如果与光学时域反射计一起使用,则可以定位第一次事件的位置。该系统现已用作液化天然气储罐上的温度警报。

光纤测温的优点:

  • 传感器系统和光馈和回线内的电磁干扰的抗扰性
  • 本征分布测量的容量
  • 传感器系统本身内的化学传承与固有的抗腐蚀性
  • 体积小,提供物理、化学和电无创测量系统欧宝体育黑人么
  • 机械坚固性和柔韧性:光纤非常强壮,弹性 - 它们可以承受几个百分之份的菌株。
  • 高温性能-硅在1500°C以上熔化

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