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光纤温度传感器应用领域

本站为您提供的光纤温度传感器应用领域,光纤温度传感器自问世以来, 主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域,并已取得了大量可靠的应用实绩。前面小编也分享了其在地球物理学和桥梁工程两个领域的应用,下面的内容中,小编再带你看看光纤温度传感器在其他领域中的应用。

  光纤温度传感器运用范畴

  光纤温度传感器自面世以来, 首要运用于电力体系、修建、化工、航空航天、医疗以致海洋开发等范畴,并已取得了很多牢靠的运用实绩。前面小编也共享了其在地球物理学和桥梁工程两个范畴的运用,下面的内容中,小编再带你看看光纤温度传感器在其他范畴中的运用。

  1、光纤温度传感器在电力体系有着重要的运用,电力电缆的表面温度及电缆密布区域的温度监测监控; 高压配电设备内易发热部位的监测; 发电厂、变电站的环境温度检测及火灾报警体系; 各种大、中型发电机、变压器电动机的温度散布丈量、热动维护以及毛病诊断; 火力发电厂的加热体系、蒸汽管道、输油管道的温度和毛病点检测; 地热电站和户内封闭式变电站的设备温度监测等等。

  2、光纤温度传感特别是光纤光栅温度传感器很简单埋入材猜中对其内部的温度进行高分辨率和大范围地丈量, 因而被广泛的运用于修建、桥梁上。美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家早就展开了桥梁安全监测的研讨, 并在首要大桥上都安装了桥梁安全监测预警体系, 用来监测桥梁的应变、温度加速度、位移等要害安全目标。1999 年夏, 美国新墨西哥 Las Cruces 10 号州际高速公路的一座钢结构桥梁上安装了 120 个光纤光栅温度传感器,发明了单座桥梁上运用该类传感器最多的记载。

  3、航空航天业是一个运用传感器密布的当地,一架飞行器为了监测压力、温度、振荡、燃料液位、起落架状况、机翼和方向舵的方位等, 所需要运用的传感器超越 100 个, 因而传感器的尺度和分量变得十分重要。光纤传感器从尺度小和分量轻的长处来讲, 几乎没有其他传感器能够与之比较。

  4、传感器的小尺度在医学运用中对错常有含义的, 光纤光栅传感器是如今能够做到最小的传感器。光纤光栅传感器能够经过最小限度的损害方法对人体安排功用进行内部丈量, 供给有关温度、压力和声波场的准确部分信息。光纤光栅传感器对人体安排的技能适当丰厚。关于光纤温度传感器的研讨占到将近一切光纤传感器研讨的 20%。

  光纤温度传感器的研讨, 除对现有器材进行外场验证、完善和进步外, 现在有以下几个开展意向: 大力开展丈量温度散布的丈量技能, 即由对单个点的温度丈量到对光纤沿线上温度散布, 以及大面积表面温度散布的丈量; 开发包含丈量温度在内的多功用的传感器; 研发大型传感器阵列, 完成全光学遥测。

光纤温度传感器运用范畴

  FOT-L光纤温度传感器在生物医疗范畴中的运用

  医学临床及动物试验要求对温度进行准确快速的丈量,尤其在肿瘤热疗中,温度传感器在对安排温度进行多点实时丈量的一起还要消除传统温度计受电磁辐射搅扰的问题。比较于传统温度传感器,光纤温度传感器以其杰出的电绝缘性能够很好的运用于生物医疗范畴。

  本文针对现有医用温度传感器的缺乏,依据光纤布拉格光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)的理论,找到由工采网从加拿大进口的光纤温度传感器 – FOT-L-BA,这是一款十分适合在极点环境下丈量温度的光纤温度传感器,这种极点环境包含低温、核环境、微波和高强度的RF等。都是彻底不受EMI和RFI影响,一起,它们的尺度小、针对风险环境内置安全设备、耐高温、耐腐蚀而且具有较高的精度。最终并对其传感特性进行了研讨,具体工作如下:

  1、医用FBG温度传感器的研发及其特性研讨 运用相位掩模板法在一般石英光纤和包层模按捺(CMS)光纤上刻制FBG,并进行了温度和曲折特性的相关试验研讨。试验发现,两种光纤刻制的FBG具有类似的温度灵敏度,别离为11.5pm/℃和10.6pm/℃,且具有杰出的线性度,相关系数大于0.99。CMS光纤制备的FBG对曲折曲率的灵敏度较一般光纤制备的FBG低,更适用于人体温度的丈量。

  2、医用FBG温度传感器的温敏式封装及其特性研讨 依据温敏式封装的原理,选用热膨胀系数大、温变性质安稳的资料对FBG温度传感器进行了封装,在对FBG起到维护作用的一起,使其具有较高的温度灵敏度,较好的重复性、线性度和安稳性。 首先用环氧树脂将FBG封装在聚四氟乙烯管中,尽管温度增敏作用显着,约为裸FBG的12倍,但其线性度不如裸FBG。为了不损坏裸FBG杰出的线性度,使FBG在毛细套管中处于自在状况,在毛细套管两端点胶用来固定光纤光栅。别离运用毛细玻璃管,毛细钢管,聚四氟乙烯管作为基底资料,其温度灵敏度系数别离为8.7pm/℃,38pm/℃,23.4pm/℃,而且中心波长的漂移量与温度改变呈现杰出的线性关系。为了防止粘胶剂对光纤光栅的影响,提出一种双管无胶封装方法,封装后的温度传感器具有更好的线性度,温度灵敏度系数为18.9pm/℃。试验结果标明,封装后的FBG温度传感器的灵敏度不只与热膨胀系数有关,与封装资料的导热性也有亲近的联络。

  3、LPFG温度传感器的研发及其传感特性的研讨 用高频CO_2激光脉冲在一般石英光纤中写入LPFG。试验研讨了LPFG的温度及曲折特性。其温度灵敏度约为75pm/℃,约为裸FBG的7.5倍,而且呈现杰出的线性度。其透射峰幅值对温度不灵敏,但对曲折曲率灵敏。为了使其更适合于工程中的运用,提出了一种灌装酒精的封装方法。封装后呈现两个显着的谐振峰。1508nm处的谐振峰随温度的升高发作蓝移,温度灵敏度为56.9pm/℃。1472nm处的谐振峰随温度的升高发作红移,温度灵敏度为531.2pm/℃,是裸LPFG的7倍,裸FBG的53倍。有用进步了长周期光纤光栅温度传感特性、防止外界其他要素的搅扰。

  4、封装后的光纤光栅温度传感器在微涉及超声波环境中测验 将封装好的光纤光栅温度传感器别离放入微波环境及超声波环境中,并进行温度特性测验。试验标明,封装后的光纤光栅温度传感器不受微涉及超声波的搅扰,依然坚持原有的温度灵敏度,而且具有杰出的线性度及安稳性。 本项目研发的光纤光栅温度传感器分辨率到达0.02℃,而且具有抗微波、超声波、电磁搅扰的长处,能够广泛运用于磁流体热疗、核磁共振等有电磁场、微波、超声波搅扰的生物医疗范畴。

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