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光纤传感器测温

光纤测温传感器

 

光纤传感器技术在即将到来的2020年应用广泛,有光纤温度传感器光纤压力传感器光纤振动传感器光纤位移传感器,都是利用了光纤传感器原理来完成不同的光纤传感监测系统。华光天锐自主研发的荧光光纤温度传感器可以用在高压开关柜测温电缆接头测温变压器测温等。

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,这种传感器是借助某种物质的某种特性(如体积、电阻、热辐射等)随温度变化的一定规律来进行温度测量的。根据温度测量的原理,可将温度传感器分为膨胀式(如水银温度计)、压力式(例如蒸汽压力温度计)、电阻式(如铂电阻)、热电动势类(热电偶)、热辐射式(如辐射高温计)等类别。根据使用方式,可将温度传感器分为接触式和非接触式两类。

光纤是光导纤维的简称,它是利用了折射率高的介质材料拉制而成的极细的毛细纤维,例如石英、玻璃、塑料等,在近红外光至可见光范围内传输损耗极小,是一种理想的传输线路。光纤的实用结构一般由纤芯和包层组成,中心部分是最大折射率 n1的纤芯,其直径从几μm 至几百μm,材料主体为二氧化硅。为了提高光纤芯的折射率,人们一般在中光纤掺入极微量的其他材料(如GeO2、P2O5 等)。围绕纤芯的是有较小折射率 n2的玻璃包层。根据需要,包层可以是折射率稍有差异的多层,其总直径约 100~200μm。为了增加抗机械张力,防止腐蚀,在包层外加覆一层塑胶尼龙被覆层。由许多单根光纤组成的光纤束称为光缆。

荧光效应是指某些材料由于受到某种特定形式的电磁辐射的激发而产生的超出热辐射以外的发光现象。这种光被称为荧光,产生荧光的材料被称为荧光材料,而用于产生相关电磁辐射、从而激发荧光的电磁辐射源被称为激发光源。激发光的波长范围分布被称为该荧光材料的吸取光谱,而被激发荧光的波长范围分布则被称为该荧光材料的发射光谱。
荧光的强度与激发光源的强度和荧光材料的温度相关,如果激发光源和荧光材料固定不变,则荧光强度只是温度的单值函数,在大多数情况下,荧光强度随着荧光材料温度的升高而降低。
当激发光消失后,被激发的荧光并不是随之马上消失,而是以一定的函数关系逐渐衰减。通常将荧光强度衰减到稳态激发时强度的 1/e 所需的时间称为荧光寿命。荧光寿命也与荧光材料的温度相关。通过检测荧光寿命继而得到相关的温度值。

荧光的产生机理
光致发光是一种超过热辐射的光发射现象,例如红外光的光谱区域的某种电磁辐射激发的材料可以产生光致发光现象。光致发光是一种是从附带光子获得能量进而释放的一种光发射现象。它可以是荧光也可以是磷光,或者两者兼而有之,它们的区别不是很明显。

光纤联系

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