جهاز استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية طراز OTP

مبدأ العمل من نوع الألياف OTP مستشعر درجة حرارة الألياف
مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية عبارة عن تقنية تستخدم الألياف الضوئية كعنصر استشعار لقياس درجة الحرارة عن طريق قياس الخصائص البصرية للألياف الضوئية كدالة لدرجة الحرارة. هنا مقدمة محددة:

1、 المبدأ يعتمد على التغيرات في الخصائص البصرية

مبدأ اختلاف السعة
في مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية القائم على المكونات, سيتغير القطر ومعامل الانكسار لنواة الألياف مع درجة الحرارة. على سبيل المثال, عندما تتغير درجة الحرارة, تتغير بيئة الألياف الأساسية, مما يتسبب في انتشار الضوء بشكل غير متساو وتشتت, مما يؤدي إلى تغيير في سعة الضوء. هذا الاستشعار, والذي يستخدم سعة اهتزاز الضوء لتختلف مع درجة الحرارة, يعمل على هذا المبدأ. قد تستخدم بعض مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية هياكل ألياف بصرية مصممة خصيصًا. عندما تتقلب درجة الحرارة ضمن المعدل الطبيعي, يتغير مسار انتشار الضوء الداخلي قليلاً, وبالتالي تغيير سعة الضوء. يمكن لمعدات الكشف الخارجية التقاط هذا التغير في السعة وتحويله إلى تغير في قيمة درجة الحرارة.
مبدأ تغيير المرحلة
الطول, معامل الانكسار, والقطر الأساسي للألياف الضوئية أحادية الوضع كلها تختلف باختلاف درجة الحرارة. على سبيل المثال, يمكن استخدام مقاييس التداخل للكشف عن التغيرات الطورية للضوء المنتشر في الألياف الضوئية. مثل مقياس تداخل ماهزارد, يتم خلط الضوء الصادر من ألياف الإشارة مع شعاع مرجعي ثابت. بسبب تأثير درجة الحرارة ومعلمات القياس الأخرى على ألياف الإشارة, تتغير مرحلة نشر الإشارة الضوئية, مما يسبب تداخلاً بين عمودين الضوء. يمكن استخدام كاشف الطور المناسب للكشف عن تغيرات الطور الصغيرة, بينما يمكن للعداد الشريطي اكتشاف التغييرات الكبيرة. يعكس تغير الطور الناتج عن هذا التداخل تغير درجة الحرارة, والقياس الدقيق لتغير الطور يساعد على قياس درجة الحرارة بدقة عالية.
مبدأ تغيير حالة الاستقطاب
يدور مستوى الاستقطاب للألياف أحادية الوضع مع درجة الحرارة, ويتم الحصول على تغيير السعة من خلال المستقطب. في بعض التطبيقات عالية الدقة, يمكن أن يكون مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية هذا بناءً على تغييرات حالة الاستقطاب فعالاً. عندما تؤثر درجة الحرارة على الألياف الضوئية, سوف يتسبب هيكلها البصري الداخلي في حدوث تغيير منتظم في حالة استقطاب الضوء, ويمكن قياس هذا التغيير بدقة من خلال دمجه مع العناصر البصرية ذات الصلة مثل لوحات الاستقطاب. عادة ما تتمتع هذه المستشعرات بمقاومة جيدة للتدخل الخارجي.
استخدام مبدأ التغيرات الطيفية في امتصاص المواد
يتغير أطياف الامتصاص لبعض المواد مع درجة الحرارة, ويمكن الحصول على درجة الحرارة في الوقت الحقيقي من خلال تحليل الأطياف المنقولة بواسطة الألياف الضوئية. المواد الرئيسية لهذا النوع من أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية تشمل الألياف الضوئية, المحللون الطيفيون, بلورات شفافة, الخ. يمكن تقسيمها إلى موزعة, أجهزة استشعار درجة الحرارة مضان الألياف البصرية, وأنواع أخرى. في التطبيقات العملية, تستخدم أجهزة الاستشعار خصائص امتصاص مواد معينة تجاه الضوء. عندما تتغير درجة الحرارة, يتغير طيف الامتصاص لهذه المادة, وهو ما ينعكس في التغيرات الطيفية لنقل الألياف الضوئية لتحقيق قياس درجة الحرارة.
مبدأ خصائص الإسفار
في نطاق درجات الحرارة المنخفضة (أقل 400 °C), ينبعث الصمام الثنائي الباعث للضوء من ضوء الإثارة المعدل, والتي تقترن بالنهاية المتفرعة للألياف على شكل حرف Y من خلال عدسة مكثفة, ومن ثم يقترن برأس استشعار درجة حرارة الألياف من خلال مقرنة الألياف. يتم تحفيز نهاية رأس استشعار الألياف الضوئية بواسطة ضوء الإثارة وينبعث منها مضان. يتم اشتقاق إشارة الفلورسنت من الألياف الضوئية وتنبعث من الفرع الآخر للألياف على شكل حرف Y من خلال مقرنة الألياف الضوئية, الذي يستقبله الكاشف الضوئي. يتم تضخيم إخراج الإشارة الضوئية بواسطة الكاشف الضوئي ومعالجتها بواسطة نظام معالجة إشارات الفلورسنت لحساب عمر الفلورسنت والحصول على قيمة درجة الحرارة المقاسة. على سبيل المثال, تستخدم بعض أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الفلورية مواد فلورسنت خاصة, يرتبط عمر مضانه وخصائصه الأخرى ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة. ويمكن الحصول على بيانات درجة الحرارة عن طريق الكشف عن إشارة مضان.

2、 مبادئ الأنواع المختلفة من أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية

مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية الوظيفية
يستخدم هذا النوع من مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية الوظيفة الحساسة الكامنة في الألياف الضوئية نفسها لقياس درجة الحرارة. يقوم مستشعر الألياف الضوئية باستشعار المعلومات ونقلها. على سبيل المثال, وهناك خاصية بصرية معينة للألياف نفسها وهي حساسة لدرجة الحرارة. عندما تتغير درجة الحرارة, تتغير خصائص نقل الضوء داخل الألياف بشكل طبيعي, يعكس بشكل مباشر حالة تغير درجة الحرارة. ليست هناك حاجة إلى مكونات حساسة إضافية للكشف عن درجة الحرارة.
نوع ناقل الحركة: مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية
تلعب الألياف الضوئية دورًا فقط في نقل الضوء, ويجب تثبيت المكونات الحساسة الأخرى على وجه نهاية الألياف لتشكيل المستشعر الجديد. على سبيل المثال, تركيب مكون صغير حساس لدرجة الحرارة في نهاية كابل الألياف الضوئية. عندما ترتفع درجة الحرارة أو تنخفض, البصرية, كهربائي, أو تغيير الخصائص الفيزيائية الأخرى لهذا المكون الحساس, مما يؤثر على خصائص الضوء المنقول عبر كابل الألياف الضوئية. من خلال الكشف عن خصائص الضوء, يمكن استنتاج التغيرات في درجات الحرارة.

نموذج الألياف OTP مستشعر درجة حرارة الألياف العلامات التجارية الشائعة

1、 العلامات التجارية الأجنبية

انتباه
انتباه’ تتمتع مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية بمستوى معين من الشعبية في السوق. على سبيل المثال, يوفر مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية طراز OTP-A أداءً عاليًا للتطبيقات الصناعية. يستخدم هذا المستشعر مبدأ الانكسار الثنائي والبلورات المختارة خصيصًا كطريقة لتحويل درجة الحرارة. يتميز بخاصية عدم ظهور الزحف الحراري أو الشيخوخة, ويمكن أن تعمل بثبات في بعض سيناريوهات قياس درجة الحرارة الصناعية طويلة المدى. وهو متوافق مع أوبسنس’ مزيل تشكيل الإشارة WLPI وله مزايا متأصلة في الألياف الضوئية, مثل المقاومة القوية للتداخل الكهرومغناطيسي. في المجالات الكهرومغناطيسية العالية, تردد الراديو, الرنين المغناطيسي, والميكروويف, في ظل ظروف غير مواتية مثل الجهد العالي ودرجات الحرارة السريعة, يمكن أن توفر التكرار والموثوقية الجيدة, مناسبة للكهرومغناطيسية, تردد الراديو, وبيئات الميكروويف, بيئات الجهد العالي, البيئات النووية والخطرة, التطبيقات الطبية (بعض النماذج), الخ. نطاق درجة حرارة التشغيل القياسية هو -40 درجه مئوية إلى +250 درجه مئوية, وتتوفر أيضًا إصدارات عالية الدقة والدقة.

يتمنى
FISO هي شركة تصنيع أجهزة استشعار معروفة. تشتهر بأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية مثل موديلات FOT-L-SD وFOT-L-BA. هذه النماذج مناسبة جدًا لقياس درجة الحرارة في البيئات القاسية مثل درجات الحرارة المنخفضة, البيئات النووية, أفران ميكروويف, والترددات اللاسلكية عالية الكثافة. لديهم خصائص عدم التأثر تمامًا بالـ EMI (التداخل الكهرومغناطيسي) وRFI (تدخل الترددات الراديوية), وكذلك حجم صغير, أجهزة السلامة المدمجة للبيئات الخطرة, مقاومة درجات الحرارة العالية, مقاومة التآكل, ودقة عالية. تعتمد على تقنية الألياف الضوئية, لا تتأثر المستشعرات بشكل أساسي بـ EMI وRFI, بينما تكون المستشعرات الضوئية غير نشطة إلكترونيًا ولا تنبعث منها أو تتأثر بأي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي. يمكنهم تقديم دقيقة, مستقر, وقياسات درجة الحرارة استنساخه. نطاق قياس درجة الحرارة لـ FOT-L-SD هو -40 درجة مئوية ~ 300 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت ~ 572 درجة فهرنهايت), ويمكن أن يصل طول كابل غمد الألياف الضوئية FOT-L-BA إلى عدة أمتار دون التأثير على جودة ودقة نتائج القياس. قطر التصميم الأصغر يجعل وقت الاستجابة أسرع نسبيًا, والحد الأعلى لقياس درجة الحرارة هو 250 درجة مئوية. ويجب استخدام جميع مستشعرات درجة الحرارة الخاصة بـ FISO جنبًا إلى جنب مع مكيفات الإشارة المقابلة.

2、 العلامات التجارية الصينية

فوتشو الابتكار العلمي الإلكترونية&شركة التكنولوجيا, المحدوده
هذه شركة مصنعة معروفة لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية في الصين. إنها تعتمد تقنية قياس درجة حرارة الألياف الفلورية المتقدمة ولها R قوي&فريق D مخصص لتوفير حلول استشعار درجة حرارة الألياف عالية الأداء. يتميز المنتج بخصائص نطاق قياس درجة الحرارة الواسع, دقة عالية, وقدرة قوية ضد التدخل. وتوفر الشركة المصنعة أيضًا خدمات التخصيص الشخصية, والتي يمكن تصميمها وفقًا للاحتياجات المحددة للعملاء لتلبية احتياجات التطبيق في المجالات المختلفة. تتمتع بسمعة طيبة في تطبيقات قياس درجة الحرارة في مختلف الصناعات في الصين, وخاصة في المجالات الصناعية التي تتطلب دقة وثبات عاليين, وكذلك في قياس درجات الحرارة في بيئات خاصة.

HGSKYRAY.com

 

HGSKYRAY. هي شركة متخصصة في البحث والتطوير لأجهزة استشعار درجة الحرارة. تشتهر أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية التي تنتجها بدقتها العالية, استقرار, والحساسية. المنتج له موديلات ومواصفات متعددة للاختيار من بينها, مناسبة لسيناريوهات التطبيقات المختلفة مثل الطاقة الصناعية, علم المعادن, المجالات الطبية وغيرها. في نفس الوقت, كما أنها توفر خدمة ما بعد البيع شاملة لضمان تجربة مستخدم سلسة ومرضية أثناء الاستخدام. قياس درجة الحرارة لديه مجموعة واسعة من التطبيقات في مراقبة درجة الحرارة الصناعية المحلية ومجالات البحث العلمي, مثل استخدامها على نطاق واسع في أنظمة مراقبة درجة حرارة الورش الصناعية الكبيرة أو قياس درجة الحرارة بدقة في مختبرات البحث العلمي.

مقارنة معلمات الأداء لمستشعر درجة حرارة الألياف من نوع OTP

1、 قياس نطاق درجة الحرارة

مكتب المدعي العام – الموديل أ (انتباه)
نطاق درجة حرارة التشغيل القياسية هو -40 درجه مئوية إلى +250 درجه مئوية, ويمكنه أيضًا توفير إصدارات عالية الدقة والدقة. يغطي نطاق درجة الحرارة هذا بشكل أساسي معظم سيناريوهات التطبيقات البيئية الخاصة الصناعية وبعض التقليدية. لقياس درجة الحرارة في مناطق مثل الأجهزة الطرفية للأجهزة الإلكترونية, ورش الإنتاج الصناعي العادية, والبيئات الصناعية الخاصة غير المتطرفة, هذا يكفي. لكن, للسيناريوهات ذات درجات الحرارة المرتفعة مثل الأفران الصناعية ذات درجة الحرارة العالية التي تتجاوز 400 °C, قد يلزم النظر في أجهزة استشعار أخرى أكثر ملاءمة أو إصدارات مخصصة خصيصًا.

قدم – ل – SD （FISOff ers
نطاق قياس درجة الحرارة هو -40 درجة مئوية ~ 300 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت ~ 572 درجة فهرنهايت), والتي يمكن أن تتكيف مع مجموعة واسعة من بيئات درجة الحرارة, خاصة مع القدرة الجيدة على القياس في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة والمرتفعة نسبيًا. إنه يعمل بشكل جيد في سيناريوهات قياس درجة الحرارة مثل المستودعات المبردة ذات درجة الحرارة المنخفضة وبعض المعدات الصناعية العامة ذات درجة الحرارة العالية, ويمكنه التكيف مع سيناريوهات درجات الحرارة المختلفة التي تتراوح من البيئات الخارجية الباردة إلى البيئات الداخلية للمعدات الصناعية مع توليد حرارة معينة.

قدم – ل – بكالوريوس (فيكتيكس)
الحد الأعلى لقياس درجة الحرارة هو 250 درجة مئوية, على الرغم من أنه أقل قليلاً من FOT-L-SD عند الحد الأعلى لدرجة الحرارة المرتفعة, قطر التصميم الأصغر يجعل وقت الاستجابة أسرع نسبيًا. يعد هذا النوع من أجهزة الاستشعار أكثر ملاءمة لسيناريوهات قياس درجة الحرارة التي تتطلب سرعة استجابة سريعة ونطاق درجة حرارة يبلغ 250 درجة مئوية. على سبيل المثال, قد يكون أداءه أفضل في مراقبة درجة الحرارة للأجهزة الصغيرة التي تتطلب استجابة سريعة للتغيرات في درجات الحرارة أو البيئات التي تشهد تغيرات سريعة في درجات الحرارة المحلية, مثل مراقبة درجة حرارة المكونات الإلكترونية الصغيرة.

2、 الدقة والقرار

مكتب المدعي العام – الموديل أ (انتباه)
يمكن أن توفر دقة عالية في الإصدار عالي الدقة (وحدة OTP-M) ويمكن أن يحقق أداءً جيدًا عند دمجه مع Opsens’ مزيل تشكيل الإشارة WLPI. على الرغم من عدم تقديم قيم الدقة والدقة المحددة, لا يزال بإمكانه توفير قياسات موثوقة في ظل ظروف معقدة وقاسية مثل الكهرومغناطيسية العالية, تردد الراديو, الرنين المغناطيسي, وحقول الميكروويف, الجهد العالي, ودورة درجة الحرارة السريعة. يشير هذا إلى أن لديها مزايا معينة في الدقة والثبات, خاصة عند مواجهة المواقف التي تحتوي على العديد من إشارات التداخل والبيئات المعقدة, لا يزال بإمكانه قياس التغيرات في درجات الحرارة بدقة. لكن, في بيئات العمل المختلفة, قد تتأثر الدقة والدقة النهائية بإعدادات ومتطلبات التطبيق المحددة. على سبيل المثال, في سيناريوهات قياس الدقة على مستوى المختبر مع متطلبات دقة صارمة بشكل خاص, قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من التصحيح وتحسين التكوين.
FOT-L-SD وFOT-L-BA (يتمنى)
هذا النوع من أجهزة الاستشعار يمكن أن يوفر قياسًا دقيقًا لدرجة الحرارة, ولكن لا توجد أيضًا قيمة عددية محددة للدقة. لكن, من منظور أنه يمكن استخدامه لقياس درجة الحرارة بدقة في البيئات السريرية الطبية (حيث تكون الدقة العالية مطلوبة), يجب أن تفي دقتها بمعايير طبية عالية جدًا. ويمكنه ضمان التشغيل العادي وقياس درجة الحرارة بدقة في البيئات القاسية مثل البيئات النووية, مما يدل على قدرته القوية على الحفاظ على الدقة. للقرار, إن القدرة على تحقيق قياس ثابت لدرجة الحرارة في بيئات معقدة مختلفة تعني أن دقة الوضوح يمكن أن تلبي أيضًا احتياجات البيئات المختلفة, خاصة في اكتشاف التغيرات الصغيرة في درجات الحرارة في البيئات مثل الموجات الدقيقة والترددات اللاسلكية عالية الكثافة.
3、 القدرة على مكافحة التدخل

مكتب المدعي العام – الموديل أ (انتباه)
لديه تداخل كهرومغناطيسي قوي/تداخل تردد الراديو (EMI/RFI) ومقاومة تدخل الميكروويف. استخدام بلورة واحدة نقية كوسيلة لتحويل درجة الحرارة, لا يظهر زحف حراري أو شيخوخة, ويمكن أن يضمن قياسًا مستقرًا في البيئات ذات التداخل الشديد مثل الكهرومغناطيسية العالية, تردد الراديو, الرنين المغناطيسي, وحقول الميكروويف. ترجع هذه القدرة على مقاومة التداخل أساسًا إلى تركيبها البلوري وخصائصها المتأصلة في الألياف الضوئية, مما يجعلها مفيدة للغاية لقياس درجة الحرارة في البيئات التي تحتوي على كمية كبيرة من إشارات التردد الكهرومغناطيسي والراديو, مثل بالقرب من المحطات الفرعية ذات الجهد العالي وحول أجهزة الرنين المغناطيسي. إنه يتجنب أخطاء القياس أو حتى الأعطال الناجمة عن التداخل الخارجي.
FOT-L-SD وFOT-L-BA (يتمنى)
إحدى مزاياها المهمة هي أنها لا تتأثر تمامًا بـ EMI وRFI. نظرا لخصائص الألياف الضوئية وتصميم أجهزة الاستشعار, يمكنهم العمل بشكل طبيعي وقياس درجة الحرارة بدقة في أي نوع من سيناريوهات الإشعاع الكهرومغناطيسي, سواء كان الميكروويف, الترددات اللاسلكية, أو بيئة الرنين المغناطيسي النووي. هذه القدرة على مقاومة التداخل تجعله يستخدم على نطاق واسع في بيئات البحث العلمي الخاصة مثل قياس درجة الحرارة حول مختبرات الرنين المغناطيسي النووي, مراقبة درجة الحرارة حول معدات التدفئة بالميكروويف, وقياس درجة الحرارة داخل الأجهزة الإلكترونية الحساسة بشكل خاص للتداخل الكهرومغناطيسي.

4、 حجم المستشعر والخصائص الهيكلية

مكتب المدعي العام – الموديل أ (انتباه)
تتميز بالحجم الصغير والتصميم القوي. هذا الحجم الصغير يجعل من السهل تثبيته في البيئات التي تكون فيها مساحة التثبيت محدودة, مثلاً عند تركيب نقطة قياس درجة الحرارة لمكون معين في مساحة صغيرة داخل بعض الأجهزة الإلكترونية دون التقيد بالمساحة. في نفس الوقت, ويضمن التصميم القوي المتانة في البيئات الصناعية القاسية مثل ورش المصانع ذات الاهتزازات العالية أو سيناريوهات العمل التي تنطوي على مخاطر الاصطدام الميكانيكي, تمكين التشغيل المستقر دون حدوث أضرار أو أخطاء في القياس ناجمة عن الاصطدامات أو الاهتزازات الطفيفة.
FOT-L-SD وFOT-L-BA (يتمنى)
إنها صغيرة الحجم وتحتوي على أجهزة أمان مدمجة للبيئات الخطرة. هذا الحجم الصغير مفيد أيضًا لقياس درجة الحرارة في مختلف المساحات الضيقة. في مجال الطب الحيوي, مثل مراقبة درجة حرارة الأنسجة الداخلية لجسم الإنسان, يمكن أن يقلل من الغزو لجسم الإنسان. يتيح جهاز الأمان المدمج استخدامه بأمان في البيئات ذات درجة الحرارة العالية ومخاطر الضغط, مثل البيئات النووية. حتى لو كان المستشعر نفسه تالفًا, ولن تشكل أي مخاطر أخرى على السلامة, ضمان سلامة الاستخدام في البيئات الخطرة.

سيناريوهات تطبيق مستشعر درجة حرارة الألياف من طراز OTP

1、 القطاع الصناعي

التطبيق في نظام الطاقة
إنه يلعب دورًا مهمًا في مراقبة درجة حرارة سطح كابلات الطاقة ودرجة الحرارة في مناطق الكابلات ذات الكثافة السكانية العالية. بسبب التأثير الحراري للتيار أثناء نقل الطاقة على المدى الطويل, الكابلات تولد الحرارة. يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية مراقبة درجة حرارة الكابلات في الوقت الفعلي, منع فشل الكابلات أو حتى الحرائق الناجمة عن ارتفاع درجات الحرارة. على سبيل المثال, في بعض المحطات الفرعية الكبيرة أو خطوط الأنابيب تحت الأرض مع تمديد الكابلات الكثيفة في المدن, يمكن لـ FOT-L-BA وأنواع أخرى من أجهزة الاستشعار مراقبة درجة حرارة الكابل بسهولة وبطريقة موزعة, وقدرتها المضادة للتداخل الكهرومغناطيسي يمكن أن تتكيف مع البيئة الكهرومغناطيسية القوية حول المحطة الفرعية.
تعد مراقبة المناطق المعرضة للتدفئة داخل معدات التوزيع ذات الجهد العالي أيضًا سيناريو تطبيق مهم لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية. تكون جهات اتصال المفتاح والأجزاء الأخرى الموجودة داخل مجموعة المفاتيح الكهربائية عرضة للتسخين بسبب مقاومة التلامس وأسباب أخرى أثناء التشغيل. يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية قياس ومراقبة درجة حرارة هذه الأجزاء المعرضة للحرارة بدقة, الكشف عن مخاطر السلامة المحتملة مقدما, وضمان التشغيل العادي لمعدات توزيع الجهد العالي. أجهزة الاستشعار مثل OTP-A, بفضل قدرتها الممتازة على مقاومة التداخل والقدرة على التكيف مع بيئات الجهد العالي, يمكن تطبيقها بشكل جيد في مثل هذه السيناريوهات.
وينطبق الشيء نفسه على أنظمة الكشف عن درجة الحرارة البيئية والإنذار بالحريق في محطات توليد الطاقة والمحطات الفرعية. يتم توزيع أجهزة استشعار درجة الحرارة في مناطق مختلفة مثل غرفة الكمبيوتر في محطات توليد الطاقة وغرفة التوزيع في المحطات الفرعية. عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة إلى حد معين, يمكن إصدار إنذار في الوقت المناسب لمنع وقوع حوادث مثل الحرائق.
قياس توزيع درجة الحرارة, الحماية الحرارية, وتشخيص الأخطاء لمختلف المولدات الكبيرة والمتوسطة الحجم, المحولات, والمحركات هي أيضًا اتجاه تطبيق مهم جدًا. على سبيل المثال, يمكن أن يؤدي تركيب مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية في الأجزاء الرئيسية مثل الجزء الثابت والدوار للمولد إلى الحصول على معلومات درجة الحرارة في الوقت المناسب, ومن ثم تحديد حالة تشغيل الجهاز بناءً على توزيع درجة الحرارة. يمكن اتخاذ تدابير لحماية أو إصلاح المعدات قبل أن ترتفع درجة الحرارة بشكل غير طبيعي, إطالة عمر الخدمة.
التطبيق في الإنتاج الصناعي والتجهيز
في مراقبة درجة حرارة الأفران المعدنية, على الرغم من أن بعض أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية ليس لها حدود قياس كافية لتغطية درجة حرارة الفرن العالية جدًا, لديهم مزايا كبيرة في مراقبة درجة حرارة المعدات المساعدة حول الفرن ومراقبة درجة حرارة قطعة العمل أثناء معالجة المعادن. على سبيل المثال, في بعض ورش الدرفلة ذات درجة الحرارة العالية, يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية قياس درجة حرارة سطح لفات الدرفلة والصلب بدقة, ضبط معلمات عملية الدرفلة وفقًا لظروف درجة الحرارة, والتأكد من جودة المنتج.
في ورش الإنتاج الكيميائي, بسبب وجود مواد كيميائية مختلفة, أجهزة الاستشعار عرضة للتآكل, وتتميز أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية بخاصية مقاومة التآكل, والتي يمكنها قياس درجة حرارة المعدات الرئيسية بدقة مثل أوعية التفاعل وخطوط الأنابيب. بعض أجهزة استشعار درجة الحرارة المصنوعة من الألياف الضوئية مزودة بمواد ذات طبقة خارجية مقاومة للتآكل, مثل أجهزة الاستشعار ذات الطبقة الخارجية PTFE, يمكن أن تتكيف بشكل جيد مع البيئة الكيميائية القاسية في ورش العمل الكيميائية وتجنب مشكلة تآكل أجهزة الاستشعار المعدنية التقليدية بسهولة.

2、 المجال الطبي

التطبيق في الطب السريري
وله مميزات فريدة في قياس درجة حرارة الأنسجة الداخلية في جسم الإنسان. تعد أجهزة استشعار شبكة الألياف Bragg حاليًا أصغر أجهزة الاستشعار التي يمكنها قياس الوظائف الداخلية للأنسجة البشرية بأقل قدر من الغزو, توفير معلومات محلية دقيقة حول درجة الحرارة. على سبيل المثال, في عملية ارتفاع حرارة الورم, مطلوب قياس دقيق في الوقت الحقيقي لدرجة حرارة أنسجة الورم. يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية مثل FOT-L-SD الاستفادة من دقتها العالية ومناعتها لتداخل الإشعاع الكهرومغناطيسي. في نفس الوقت, بسبب صغر حجمها, لديهم ضرر أقل في الأنسجة البشرية.
في الأبحاث الطبية, مثل مراقبة درجة حرارة وسائط زراعة الخلايا والعينات البيولوجية في التجارب على الحيوانات, يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية التحكم بدقة وقياس التغيرات في درجات الحرارة ضمن نطاق صغير. تساعد قدرته العالية على قياس درجة الحرارة الباحثين على الحصول بدقة على بيانات درجة الحرارة المتعلقة بالتجارب وتحسين دقة نتائج البحث.
تطبيق مراقبة درجة الحرارة في المعدات الطبية
لبعض الأجهزة الطبية, مثل أجهزة الأشعة السينية الكبيرة والتصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي) معدات, مراقبة درجة الحرارة في الداخل أمر بالغ الأهمية أيضًا. تولد هذه الأجهزة حرارة أثناء التشغيل بسبب تشغيل المكونات الإلكترونية. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا, يمكن أن يؤثر على أداء الأجهزة وحتى يسبب أعطالًا. يمكن تركيب مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية في مواقع مناسبة داخل الجهاز لمراقبة درجة حرارة المناطق الحرجة في الوقت الفعلي, ضمان التشغيل العادي للمعدات. أجهزة الاستشعار مثل Opsens’ يعد طراز OTP-A مناسبًا لمراقبة درجة الحرارة حول أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي نظرًا لمزايا مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي.

3、 مجال الطيران

مراقبة درجة الحرارة الداخلية للطائرات
في صناعة الطيران, تتطلب الطائرة استخدام أكثر من 100 أجهزة استشعار لمراقبة الضغط, درجة حرارة, اهتزاز, مستوى الوقود, حالة معدات الهبوط, مواقع الجناح والدفة, وأكثر. بالمقارنة مع أجهزة الاستشعار الأخرى, تتميز مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية بمزايا الحجم الصغير والوزن الخفيف. على سبيل المثال, داخل محرك الطائرة, بسبب المساحة المحدودة والمتطلبات العالية لدرجة الحرارة العالية ومقاومة الاهتزازات لأجهزة الاستشعار, يمكن لأجهزة استشعار درجة الحرارة المصنوعة من الألياف الضوئية التكيف مع بيئة درجة الحرارة المرتفعة داخل المحرك وقياس درجة الحرارة بدقة, توفير دعم بيانات درجة الحرارة للتشغيل العادي للمحرك.
في نظام الوقود للطائرة, من الضروري مراقبة درجة حرارة الوقود. يمكن تركيب مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية في خط أنابيب الوقود أو داخل خزان الوقود للحصول على معلومات عن درجة حرارة الوقود في الوقت الفعلي. لأن التغيرات في درجات حرارة وقود الطائرات يمكن أن تؤثر على خصائصه الفيزيائية والكيميائية, مثل الكثافة, اللزوجة, الخ., مما يؤثر بدوره على أداء طيران الطائرة, يعد قياس درجة الحرارة بدقة وفي الوقت المناسب مفيدًا لإدارة سلامة الطيران.
مراقبة درجة حرارة مكونات المركبة الفضائية
إنه يلعب دورًا مهمًا في مراقبة درجة حرارة حزم بطاريات المركبات الفضائية. تعد حزمة بطارية المركبة الفضائية مسؤولة عن مهام إمداد الطاقة في البيئة الفضائية, ويتأثر أدائه بشكل كبير بدرجة الحرارة. يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية مراقبة درجة حرارة حزم البطاريات, التأكد من أن البطاريات تعمل ضمن نطاق درجة حرارة مناسب ومنع تدهور الأداء, تقصير العمر, أو حتى الفشل بسبب ارتفاع أو انخفاض درجات الحرارة.

في نظام الحماية الحرارية للمركبات الفضائية, مثل طبقة الحماية الحرارية للمركبة الفضائية العائدة, فسوف تتعرض لدرجات حرارة عالية عند عودتها إلى الغلاف الجوي للأرض, ويلزم مراقبة درجة حرارة طبقة الحماية الحرارية في الوقت الحقيقي. يمكن لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية تلبية احتياجات قياس درجة الحرارة المرتفعة وقياس درجة الحرارة الدقيق في البيئات الفضائية القاسية, توفير بيانات درجة الحرارة الفعالة لضمان العودة الآمنة للمركبة الفضائية.

4、 مجال البناء

قياس درجة الحرارة في المراقبة الصحية لهياكل المباني الكبيرة
خصوصاً, يتم دمج مستشعرات درجة حرارة شبكة الألياف Bragg بسهولة في المواد لقياس درجة الحرارة بالداخل بدقة عالية وعلى نطاق واسع. في المباني الهيكلية الكبيرة مثل الجسور والسدود, التغيرات في درجات الحرارة يمكن أن يكون لها آثار الإجهاد على الهيكل. على سبيل المثال, عن طريق دفن حساسات درجة حرارة الألياف الضوئية على أعماق مختلفة داخل السد, ويمكن مراقبة التغيرات في درجات الحرارة داخل السد لتقييم تأثير التغيرات في درجات الحرارة على الإجهاد الهيكلي للسد. في 1999, 120 تم تركيب أجهزة استشعار لدرجة حرارة شبكة الألياف الضوئية على جسر فولاذي في LasCruces 10 الطريق السريع بين الولايات في نيو مكسيكو, الولايات المتحدة الأمريكية لرصد التغيرات في درجات الحرارة وتوفير قاعدة البيانات لمراقبة السلامة والإنذار المبكر للجسر.
مراقبة درجة الحرارة وإدارة توفير الطاقة للبيئة الداخلية في المباني
داخل المباني, يمكن توزيع أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية في غرف مختلفة أو مناطق عامة لقياس درجة الحرارة الداخلية بدقة. ويساعد ذلك على تحقيق التحكم الدقيق في أنظمة تنظيم درجة الحرارة مثل التهوية الذكية وتكييف الهواء في المباني, تحسين كفاءة الطاقة. من خلال رصد وتحليل درجات الحرارة في الوقت الحقيقي في مناطق مختلفة, يمكن تحسين استراتيجية تشغيل معدات تنظيم درجة الحرارة مثل تكييف الهواء لتقليل استهلاك الطاقة. في نفس الوقت, في بعض المواقع المعمارية الخاصة مثل المتاحف, المعارض الفنية, وغيرها من الأماكن ذات المتطلبات الصارمة لدرجة الحرارة والرطوبة الداخلية, يمكن لأجهزة استشعار درجة الحرارة المصنوعة من الألياف الضوئية قياس درجة الحرارة بدقة والعمل مع المعدات الأخرى للتأكد من أن البيئة الدقيقة الداخلية تلبي متطلبات الحفاظ على الآثار الثقافية والأعمال الفنية.

دليل اختيار مستشعر درجة حرارة الألياف من طراز OTP

1、 توضيح بيئة الطلب

اعتبارات البيئة الكهرومغناطيسية
إذا تم إجراء قياس درجة الحرارة في بيئة ترددات كهرومغناطيسية/لاسلكية, مثل المحطات الفرعية القريبة, محطات الرادار, أو في البيئات ذات المعدات الكهربائية الصناعية الكثيفة, يجب إعطاء الأولوية لطرق قياس درجة الحرارة التقليدية عندما تتعرض للتدخل الشديد ولا يمكنها العمل بشكل صحيح. يجب اختيار مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية ذات القدرات القوية المضادة للتداخل الكهرومغناطيسي. Fiber optic temperature sensors such as FISO’s FOT-L-SD and FOT-L-BA models, as well as Opsens’ OTP-A model, can operate normally and accurately measure temperature in high electromagnetic environments. For temperature measurement in nuclear magnetic resonance equipment rooms or near microwave heating equipment, the sensor’s ability to resist electromagnetic interference is extremely high. Fiber optic temperature sensors have become the preferred choice due to their non electromagnetic interference characteristics, which can avoid measurement errors and signal instability.
المتطلبات البيئية الخاصة
When in flammable, متفجر, والبيئات المسببة للتآكل, هناك متطلبات خاصة للسلامة/مقاومة التآكل, such as in petrochemical workshops, المصافي, or hazardous chemical storage warehouses. تعد مستشعرات درجة حرارة الألياف الضوئية أكثر ملاءمة نظرًا لسلامتها المتأصلة ومقاومتها للتآكل. في ورشة الكيمياء, هناك العديد من الغازات والسوائل المسببة للتآكل, ومادة الطبقة الخارجية المقاومة للتآكل للمستشعر (مثل بتف) يمكن ضمان عملها الطبيعي. في نفس الوقت, الألياف الضوئية نفسها لا تولد عوامل خطرة مثل الشرر الكهربائي, ويمكن قياس درجة الحرارة بأمان في البيئات القابلة للاشتعال والانفجار, ضمان سلامة الإنتاج.
قيود مساحة التثبيت
إذا كانت بيئة التثبيت ضيقة وكانت هناك متطلبات خاصة لحجم المستشعر, مثل قياس درجة الحرارة في بعض الأجهزة الإلكترونية الدقيقة, الأدوات الطبية الدقيقة, أو تضييق الفجوات في المعدات الصناعية, تعد أجهزة استشعار درجة الحرارة المصنوعة من الألياف الضوئية ذات خصائص صغيرة الحجم مثل طرازي FOT-L-SD وFOT-L-BA من FISO أكثر ملاءمة. يمكن تركيبها في مساحة محدودة وقياس درجة الحرارة بدقة دون التأثير على دقة واستقرار القياس بسبب قيود المساحة.
2、 نقاط القياس وتخطيط التثبيت

عدد نقاط القياس
بناءً على عدد نقاط القياس المطلوبة, تحديد ما إذا كنت تريد استخدام “توزيع” أو “نقطة واحدة” أجهزة الاستشعار, والذي يتضمن قضايا تكلفة النقطة الواحدة, التكلفة الإجمالية, وتخطيط التثبيت. عادة, عندما يكون هناك أقل من 50 نقاط القياس, أ “نوع نقطة واحدة” مثل استخدام جهاز استشعار الفلورسنت; عندما يكون هناك أكثر من 50 نقاط القياس, “توزيع” عادة ما يتم استخدام أجهزة الاستشعار مثل أجهزة استشعار شبكة الألياف Bragg. على سبيل المثال, قد لا يتطلب قياس درجة حرارة العديد من المكونات الرئيسية داخل جهاز صغير سوى عدد قليل من أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية ذات النقطة الواحدة, وفي هذه الحالة تكون فعالية التكلفة لأجهزة الاستشعار ذات النقطة الواحدة أعلى. لقياس توزيع درجة الحرارة على نطاق واسع داخل هياكل الجسور أو مراقبة درجة الحرارة في مناطق متعددة من المنشآت الصناعية الكبيرة, الألياف البصرية الموزعة هناك حاجة إلى أجهزة استشعار لدرجة الحرارة لتحقيق قياس شامل وفعال لدرجة الحرارة. على الرغم من أن التكلفة الأولية قد تكون مرتفعة, إنه خيار أفضل من حيث تأثير المراقبة الشامل على المدى الطويل وكفاءة التكلفة.
راحة تخطيط التثبيت
إذا كان هيكل موقع القياس معقدًا, كما هو الحال في حالة وجود العديد من العوائق داخل الآلات الكبيرة أو هياكل البناء, بالإضافة إلى الأخذ بعين الاعتبار حجم وشكل المستشعر نفسه, ويجب أيضًا أخذ عوامل مثل مرونة الألياف الضوئية وقابليتها للانحناء في الاعتبار. يمكن تركيب مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية المرن ووضعه بشكل أكثر ملاءمة في هذه الحالة, التأكد من أن كل نقطة قياس يمكنها وضع المستشعر بدقة. في نفس الوقت, يمكن أن يتكيف كابل الألياف الضوئية مع البيئات المعقدة أثناء عملية توصيل الأسلاك, and will not be damaged or affect the transmission of optical signals due to excessive bending, thereby ensuring the effectiveness and stability of the entire temperature measurement system.

3、 Measurement temperature range and accuracy requirements

Temperature range matching
Understanding the temperature range requirements for actual measurements is crucial. If it is in high-temperature environments such as around industrial furnaces, high-temperature components of engines, الخ., it is necessary to choose fiber optic temperature sensors that can adapt to the high temperature range. Sensors like FOT-L-SD have a temperature measurement range of -40 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية, making them suitable for some relatively high temperature industrial environments. لبعض القياسات في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة, مثل التخزين المبرد وتخزين العينات البيولوجية في درجات حرارة منخفضة, فمن الضروري التأكد من أن قدرة قياس درجة الحرارة المنخفضة للمستشعر تلبي أيضًا المتطلبات. تم تصميم بعض أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية خصيصًا بنماذج مختلفة لنطاقات درجات حرارة مختلفة, لذلك من الضروري اختيار المستشعر المناسب بناءً على الحدود العليا والدنيا لدرجة الحرارة الفعلية لبيئة القياس لتجنب المواقف التي تتجاوز فيها درجة الحرارة نطاق قياس المستشعر وتتسبب في قياس غير دقيق أو تلف المستشعر.
تحديد متطلبات الدقة
تختلف متطلبات الدقة لقياس درجة الحرارة باختلاف سيناريوهات التطبيق. في بعض تجارب البحث العلمي, such as high-precision chemical experiments, biomedical experiments, and other scenarios that require precise temperature control, as well as in temperature monitoring of some precision instruments and equipment, such as high-end microscopes and precision electronic chip manufacturing equipment, high-precision fiber optic temperature sensors are needed. The temperature measurement accuracy is usually divided into five levels: ± 0.05, ± 0.1, ± 0.3, ± 0.5, ± 1, and the corresponding sensor is selected according to the specific application accuracy requirements. على سبيل المثال, high-precision measurement of human body temperature in clinical medicine may require fiber optic temperature sensors with an accuracy level of ± 0.05, while for some ordinary industrial environment temperature monitoring, sensors with an accuracy level of ± 0.5 or ± 1 may be sufficient to meet the requirements.

4、 Probe characteristics and signal interface

التحقيق نوع العمل
تشمل أنواع عمل المجسات نوع الغمر, نوع الاتصال, والنوع الطبي. يمكن استخدام أجهزة استشعار الغمر لقياس درجة حرارة المواد الصلبة, السوائل, والغازات, مثل قياس درجة الحرارة في خزانات السوائل الصناعية. تتم معالجة أجهزة استشعار الغمر بشكل خاص, وقوة ومتانة الألياف الضوئية قوية, والتي يمكن أن تقاوم التآكل الكيميائي في خزانات السوائل. أجهزة استشعار الاتصال متخصصة في قياس درجة حرارة أسطح الأشياء, مثل مراقبة درجة حرارة المعدات ذات الجهد العالي مثل المحولات من النوع الجاف, المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي, وقضبان التوصيل ذات الجهد العالي. تم تصميم أجهزة الاستشعار الطبية خصيصًا لقياسات علوم الحياة, مع تحقيقات صغيرة ورقيقة ذلك, عند إقرانها بأجهزة إزالة التشكيل المخصصة, يمكن أن يحقق سرعات استجابة سريعة ودقة عالية جدًا. لذلك من الضروري اختيار نوع المسبار المناسب لأجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية بناءً على ما إذا كان الجسم المقاس فعليًا عبارة عن سطح صلب, الداخلية السائلة, أو الأنسجة البيولوجية.
اختيار واجهة إخراج الإشارة
ينقسم إخراج الإشارة إلى إخراج تناظري وإخراج رقمي. هناك نوعان من المخرجات التناظرية: 0-5خرج الجهد V/10V والإخراج الحالي 4-20mA. تشمل المخرجات الرقمية RS-232, رس-485, يو اس بي, الخ. Select the signal output interface of the fiber optic temperature sensor based on the signal types that downstream devices (such as data acquisition cards, أنظمة التحكم, الخ.) can receive. If integrated with existing industrial control systems that can only receive 4-20mA current signals, then it is necessary to choose fiber optic temperature sensors with this analog output interface. In some industrial scenarios or laboratory data acquisition and analysis systems with high levels of automation that require long-distance data transmission and centralized data collection and processing, digital output interfaces such as RS-485 are more suitable for parallel connection of multiple sensors and connection with computers and other devices for data transmission and analysis operations.

مستشعر درجة حرارة الألياف البصرية, نظام مراقبة ذكي, الشركة المصنعة للألياف البصرية الموزعة في الصين