光纖測溫

光纖測溫是隨著光纖和光纖通信技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型傳感技術(shù)它是20世紀(jì)70年代中期以來世界上發(fā)展最快的高科技應(yīng)用技術(shù)它是對傳統(tǒng)測溫方法的補(bǔ)充和改進(jìn)，不受電磁干擾，耐腐蝕，被動實時監(jiān)測、電絕緣、抗爆性好，靈敏度高，傳輸距離遠(yuǎn)，可用于強(qiáng)電磁場下的溫度測量高壓電氣設(shè)備易燃易爆物品的生產(chǎn)工藝和設(shè)備高溫介質(zhì)的溫度測量橋梁安全檢測鋼水澆鑄檢測等。

光纖測溫技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)，并逐漸顯露出一些優(yōu)良的特性。然而，和其他新技術(shù)一樣，光纖測溫技術(shù)也不是萬能的它不是用來取代傳統(tǒng)的方法，而是對傳統(tǒng)測溫方法的補(bǔ)充和完善。充分發(fā)揮其特長，可以創(chuàng)造新的測溫方案和技術(shù)應(yīng)用場合，如下：

強(qiáng)電磁場下的溫度測量。人們關(guān)注的高頻和微波加熱方式，正逐漸擴(kuò)展到以下領(lǐng)域：金屬的高頻熔煉、焊接與淬火、橡膠的硫化、木材和織物的干燥及制藥、化工，甚至家常菜等。光纖測溫技術(shù)在這些領(lǐng)域有著絕對的優(yōu)勢，因為它沒有導(dǎo)電部件引起的額外溫升，不受電磁場的干擾。

高壓電器的溫度測量。最典型的應(yīng)用是高壓變壓器繞組熱點(diǎn)的溫度測量。從20世紀(jì)70年代中期開始，英國電力研究中心致力于這一課題，最初是故障診斷和預(yù)測，后來是計算機(jī)電源管理的應(yīng)用，轉(zhuǎn)向安全過載運(yùn)行，使系統(tǒng)處于最佳配電狀態(tài)。另一類應(yīng)用是各種高壓設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、高壓開關(guān)、過載保護(hù)裝置，甚至架空電力線和地下電纜。

易燃易爆物品生產(chǎn)過程及設(shè)備溫度測量。光纖傳感器本質(zhì)上是一種防火防爆裝置，沒有防爆措施是非常安全可靠的。與電傳感器相比，不僅降低了成本，而且提高了靈敏度。例如大型化工廠的反應(yīng)罐工作在高溫高壓下，對反應(yīng)罐表面溫度特性的實時監(jiān)測可以保證其正確運(yùn)行光纖沿反應(yīng)池表面鋪設(shè)成感溫網(wǎng)格，可以監(jiān)測任何熱點(diǎn)，可以有效防止事故發(fā)生。

高溫介質(zhì)的溫度測量。在冶金工業(yè)中，當(dāng)溫度高于1300℃或1700℃時，或溫度不高但使用條件惡劣時，測溫仍存在許多問題。充分發(fā)揮光纖測溫技術(shù)的優(yōu)勢，部分問題有望得到解決。例如，鋼液、鐵水及相關(guān)設(shè)備的連續(xù)測溫，高爐爐體的溫度分布等，國內(nèi)外都在進(jìn)行。

橋梁安全檢測。在國內(nèi)橋梁安全檢測項目中，采用光纖光柵傳感器檢測橋梁在各種工況下的應(yīng)力應(yīng)變和溫度變化。在選定的橋梁端面設(shè)置8個光纖光柵應(yīng)變傳感器和4個光纖光柵溫度傳感器，其中8個光纖光柵應(yīng)變傳感器串聯(lián)成一路，4個溫度傳感器串聯(lián)成一路，然后通過光纖傳輸?shù)綐蛄汗芾硖帲瑢崿F(xiàn)橋梁的集中管理。從測試結(jié)果來看，光纖光柵傳感器獲得的測試數(shù)據(jù)與預(yù)期結(jié)果一致。

鋼液澆鑄檢測。為了防止鋼水在連鑄機(jī)的鑄造過程中被氧化、為了提高質(zhì)量，希望鋼水在與空氣完全隔絕的狀態(tài)下從鋼包流到中間包。但實際上，澆包結(jié)束時，是操作人員目測判斷渣是否流出，所以在澆包結(jié)束前510分鐘之間，封閉狀態(tài)已經(jīng)被打破。為了防止鑄坯質(zhì)量惡化和漏渣誤判，研制了一種光纖漏渣檢測裝置。

1、不受電磁干擾，耐腐蝕

2、無源實時監(jiān)測、電絕緣、防爆性好

3、體積小，重量輕，靈活

4、靈敏度高，使用壽命長

5、傳輸距離長，維護(hù)方便

通常根據(jù)光纖傳感器的特性有幾種原因：

1、電磁/在射頻環(huán)境下，傳統(tǒng)的測溫方法受到嚴(yán)重干擾，無法正常工作;

2、對精度、敏感性，或壽命、穩(wěn)定/可靠性等等都有特別高的要求;

3、安裝環(huán)境狹窄，對傳感器尺寸有特殊要求;

4、易燃易爆、腐蝕性環(huán)境，安全/耐腐蝕性有特殊要求。

5、雷擊戶外和其他惡劣環(huán)境。

6、在試驗場地能源供應(yīng)不方便的地方

光纖溫度傳感器的分類

1、相位調(diào)制型光纖溫度傳感器，如馬赫-Zedel mz干涉儀fp法布里珀羅干涉儀光纖光柵溫度傳感器也有振幅調(diào)制型，如微彎損耗調(diào)制偏振調(diào)制型：雙元液晶測溫

2、熱輻射型光纖溫度傳感器利用光纖中產(chǎn)生的熱輻射來感知溫度，其原理是基于光纖芯本身的熱點(diǎn)產(chǎn)生的黑體輻射現(xiàn)象。例如藍(lán)寶石光纖溫度傳感器

3、透光式光纖溫度傳感器利用光纖作為傳感器傳輸測量信號。傳感元件不是光纖。例如半導(dǎo)體光吸收傳感器熒光光纖溫度傳感器熱變色光纖溫度傳感器，

光纖非線性測溫：拉曼效應(yīng)布里淵效應(yīng)

目前，商業(yè)應(yīng)用有：Rotdr測溫光纖光柵測溫fp光纖測溫?zé)晒夤饫w測溫黑體輻射光纖測溫以及各種透光光纖測溫。