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光纤温度传感器分类_光纤温度传感器发展前景

发布日期:2020-11-28 23:37

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  分布式光纤温度传感器,通常用在检测空间温度分布的系统,其原理最早于1981年提出,后随着科学家的实验研究,最终研制出了此项技术。这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究,分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。在瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究已取得了很大的进展,因此未来的传感器研究热点,将放在对基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纤传感器的研究上。

  最近,土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器,此传感器的温度分辨率是1℃,空间分辨率是1。23m。在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究,例如,中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统,其检测温度为-49℃~150℃,温度分辨率为0。1℃。

  当前最热门的研究,就是针对光纤荧光温度传感器,其是利用荧光的材料会发光的特性,来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时,就会出现发光的情况,发射出的光参数和温度是有着必然联系的,因此可以通过检测荧光强度来测试温度。

  世界各国的高校都设计过此类传感器,例如,韩国汉城大学发现10cm的双掺杂光纤,在其915nm的地方所反射出的荧光强度所对应的温度指数是20℃~290℃;我国清华大学借用半导体GaAs原料来吸收光,进而以光随温度改变的原理,研发出了温度范围是0℃~160℃的光纤荧光温度传感器。

  光纤温度传感器的种类很多,除了以上所介绍的荧光和分布式光纤温度传感器外,还有光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器以及基于弯曲损耗的光纤温度传感器等等,由于其种类很多,应用发展也很广泛,例如,应用于电力系统、建筑业、航空航天业以及海洋开发领域等等。

  光纤温度传感器在电力系统的应用中得到发展,由于电力电缆温度、高压配电设备内部温度、发电厂环境的温度等,都需要使用光纤传感器进行测量,因此就促进了光纤传感器的不断完善和发展。尤其是分布式光纤温度传感器得到了改善,经过在电力系统行业的应用,从而使其接收信号和处理检测系统的能力都得到了提升。

  光纤光栅温度传感器由于其较高的分辨率和测量范围广泛等优点,被广泛应用于建筑业温度测量工作中。西方很多发达国家都已普遍采用此系统,进行建筑物的温度、位移等安全指标的测试工作,例如,美国墨西哥使用光栅温度传感器,对高速公路上桥梁的温度进行检测。通过广泛使用,光栅温度传感器所存在的问题,如:交叉敏感的消除、光纤光栅的封装等都得到了解决,因而此系统得到了完善。

  航空航天业使用传感器的频率较高,包括对飞行器的压力、温度、燃料等各方面的检测,都需要使用光纤温度传感器进行检测,并且所使用到的传感器数量多达百个,所以对传感器的大小和重量要求很严格。因此,基于航空航天业对传感器的要求,光纤温度传感器的体积、重量规格方面都经过了调整。

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