光纖溫度傳感器在特殊的工作場所可代替高溫?zé)犭娕紓鞲衅鳒y量
高溫的光纖溫度傳感器用于在惡劣環(huán)境中進(jìn)行溫度測量,存在電磁,化學(xué)和機(jī)械干擾。
為什么要使用光纖溫度傳感器?
換能器,例如熱電偶和電阻溫度檢測器,做當(dāng)流體溫度必須在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行測量,在電磁,化學(xué)和機(jī)械干擾的情況下不總是產(chǎn)生令人滿意的性能,例如,在極端海洋環(huán)境和需要精確長距離測量的地下地質(zhì)場所等環(huán)境下。對于這樣的應(yīng)用,光纖溫度傳感器提供了更好的替代方案,因?yàn)楣庑盘柌皇茈姶艌龅母蓴_,并且可以在非常長的距離上傳輸而沒有任何顯著的損失。
使用光纖位移溫度傳感器測量:
高溫?zé)犭娕紓鞲衅鞅举|(zhì)上是一個(gè)FODS,帶有一個(gè)3 dB多模光纖耦合器作為探頭。將594 nm He-Ne光束發(fā)射到耦合器的端口1。光線移動(dòng)到端口3,并在光纖離開光纖末端時(shí)分散。然后由鋁棒的上表面反射,其尺寸為直徑0.5厘米,長7厘米。
端口3探頭保持在垂直于鋁桿上表面的大約1mm位置,使得反射光可以容易地重新引入同一端口。收集的光通過3dB耦合器發(fā)送到端口2,并用硅光電探測器測量。檢測器將光轉(zhuǎn)換為電信號,然后由阻塞放大器處理,最后可視化并存儲在計(jì)算機(jī)中。
基于壽命測量的光纖溫度傳感器:
基于熒光的傳感器由于其相對獨(dú)立的環(huán)境條件而廣泛用于測量各種參數(shù)。
759nm激光泵浦光束通過波分復(fù)用(WDM)耦合器發(fā)射成一片70。7厘米長的摻鉺光纖(EDF)。將EDF置于真空烘箱中,使我們能夠45至190℃的間隔內(nèi)改變纖維溫度。
來自前向泵浦EDF的熒光信號由光電檢測器檢測并用數(shù)字示波器處理。對980nm泵浦光束進(jìn)行斬波,以產(chǎn)生脈沖寬度為2.2ms的方波調(diào)制信號。
這項(xiàng)工作中的高溫?zé)犭娕紲囟葌鞲衅鳈C(jī)制是基于鉺熒光壽命衰減的溫度依賴性。使用功率約為3.5mW的調(diào)制泵浦激光器測量鉺熒光壽命,溫度測量結(jié)果為185°C和244°C。