INNO faseroptische Temperatursensoren ,Temperaturüberwachungssysteme.
Der beste Temperaturmessung mit fluoreszierender Glasfaser Das Gerät sollte die Eigenschaften eines breiten Anwendungsbereichs aufweisen, Eigensicherheit, hohe Spannungsfestigkeit, elektromagnetische Störfestigkeit, Isolierung, hohe präzision, stabile leistung, lange lebensdauer, usw. Es eignet sich für verschiedene industrielle und wissenschaftliche Anwendungen wie die Überwachung von Energieanlagen und die Messung rauer Umgebungen. Es kann die Temperatur in Echtzeit überwachen, genaue Daten liefern, und verfügt über Alarm- und Warnfunktionen, um einen stabilen Betrieb in komplexen Umgebungen zu gewährleisten.
1、 Überblick über Fluoreszierende faseroptische Temperaturmessung
Gerät
Ein fluoreszierendes faseroptisches Temperaturmessgerät ist ein Gerät, das Fluoreszenzeigenschaften zur Temperaturmessung nutzt. Es besteht hauptsächlich aus Multimode-Lichtwellenleitern und darauf installierten fluoreszierenden Objekten. Dieses Gerät hat ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Bereichen, wie Temperaturmessung von Hochspannungsinstrumenten in elektrischen Geräten, Motordiagnosesysteme, und Temperaturmessung zwischen Transformatorwicklungen; Temperaturmessung in chemischen Prozessen wie stark korrosiven Umgebungen oder elektrochemischen Behandlungsprozessen, und sichere Temperaturmessung unter Mikrowellenstrahlungserwärmung; Die Bereiche Biologie und Medizin, wie die Temperaturmessung bei chirurgischen Eingriffen und die Erforschung physiologischer Reaktionen unter elektromagnetischer Strahlung, eine wichtige Rolle spielen.
2、 Funktionsprinzip von Fluoreszierendes faseroptisches Temperaturmessgerät
Das Funktionsprinzip des fluoreszierenden faseroptischen Temperaturmessgeräts basiert auf den optischen Eigenschaften fluoreszierender Substanzen. Wenn ein fluoreszierender Stoff durch Lichtstrahlung einer bestimmten Wellenlänge angeregt wird, es kann ein sichtbares Spektrum erzeugen, auch als Fluoreszenz bekannt. After stopping the irradiation, the fluorescence gradually disappears, and the gradually disappearing fluorescence is called afterglow. The decay time constant of fluorescent afterglow is a single value function of temperature, usually the higher the temperature, the smaller the time constant. As long as the value of the time constant is measured, Die Temperatur kann berechnet werden. Speziell, fluorescent substances emit fluorescence energy upon excitation by light of a certain wavelength (Anregungsspektrum). After the incentive is removed, Die Dauer des Fluoreszenznachleuchtens hängt von Faktoren wie den Eigenschaften der fluoreszierenden Substanz und der Umgebungstemperatur ab. Diese angeregte Fluoreszenz klingt normalerweise exponentiell ab, with the decay time constant being the fluorescence lifetime or fluorescence afterglow time (ns). Der Detektor kann die Umgebungstemperatur der Sonde genau messen und durch Messung der Länge der Fluoreszenz-Nachleuchtlebensdauer Überwachung und Alarm bereitstellen.
3、 Factors affecting the performance of fluorescent fiber optic temperature measurement devices
3.1 Characteristics of Fluorescent Substances
Stability of temperature dependence relationship
The stability of the dependence of fluorescence lifetime on temperature directly affects the measurement accuracy. If this relationship is unstable, there will be deviations in the correspondence between fluorescence afterglow time and temperature at different temperatures, zu Messfehlern führen. Zum Beispiel, in some precision industrial production processes, such as temperature monitoring in electronic chip manufacturing, even small temperature changes can affect chip quality. A stable temperature dependence relationship is necessary to ensure accurate temperature monitoring.
Langzeitstabilität
The long-term stability of fluorescent substances is also crucial for the performance of the device. Taking the fluorescence fiber optic temperature measurement device used for equipment monitoring as an example, if the performance of the fluorescent substance changes significantly over time, such as a decrease in fluorescence intensity or a change in the temperature correspondence of fluorescence afterglow time, the measurement accuracy and reliability of the device will decrease. Some devices may require long-term stable temperature monitoring, such as transformer monitoring in power systems, which requires fluorescent substances to maintain stable performance over many years of use. Some temperature sensitive substances in related systems are rare earth materials that are only sensitive to temperature, and their long-term stability has been fully verified, and the related systems have been successfully applied to device monitoring for more than 30 Jahre.
3.2 Light source related factors
Stability of light source intensity
Although the principle of fluorescence fiber optic temperature measurement is that the temperature of the target being measured depends only on the time constant of the fluorescent material and is independent of changes in the intensity of the light source. Jedoch, in practical situations, if the intensity of the light source fluctuates too much, it may affect the accuracy of measuring fluorescence afterglow. Zum Beispiel, when the intensity of the light source suddenly increases or decreases, it may cause fluctuations in the fluorescence signal received by the detector, thereby interfering with the accurate determination of the fluorescence afterglow lifetime.
Accuracy of wavelength of light source
Excitation of fluorescent substances requires light of a specific wavelength. If the wavelength emitted by the light source is inaccurate, it may not effectively excite the fluorescent substance or the excitation efficiency may be low. This will result in weak fluorescence signals, which in turn will affect the accuracy of temperature measurement.
3.3 Fiber related factors
Fiber optic loss
Fiber optic cables generate losses during the transmission of optical signals, including absorption losses, scattering losses, usw. If the loss is too large, the fluorescence signal will be severely attenuated during transmission, und die Signalstärke, die den Detektor erreicht, wird schwächer, Dadurch wird die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt. Zum Beispiel, in faseroptischen Temperaturmessanwendungen über große Entfernungen, Es können sich Glasfaserverluste ansammeln, Dies führt zu erhöhten Temperaturmessfehlern am entfernten Ende.
Faserbiegeradius
Der Biegeradius der optischen Faser im Fluoreszenzfaser-Temperaturmessgerät stellt bestimmte Anforderungen. Wenn der Biegeradius zu klein ist, Dies erhöht den Faserverlust und kann sogar zu einer Beschädigung der Faser führen. Besonders in einigen Szenarien, in denen Glasfasern für die Installation auf engstem Raum angeordnet oder gebogen werden müssen, wie zum Beispiel die Temperaturüberwachung in bestimmten Geräten, it is necessary to ensure that the bending radius of the optical fiber is within the specified range to ensure the normal transmission of fluorescent signals.
4、 Comparison of Fluorescent Fiber Optic Temperature Measurement Devices from Different Brands
4.1 Huaguang Tianrui
Technical research and cooperation
Fuzhou Huaguang Tianrui Optoelectronics Technology Co., Ltd. hat eine enge Zusammenarbeit zwischen der Industrie aufgebaut, Wissenschaft, und Forschung an der Universität Fuzhou. Ein Technologieforschungsteam unter der Leitung von Doktoranden der optischen und elektrischen Fakultät, unter Beteiligung von Professoren und Doktoranden, has been established with independent research and development as the main focus. Its fluorescent fiber sensing technology has reached an advanced level, and it has independently developed a series of fluorescent fiber temperature measurement products.
Product application areas
Its fiber optic temperature measurement technology, with its superior high insulation and strong anti-interference performance, solves the pain points of temperature measurement in many fields such as high-frequency microwave, Hochspannungselektrik, brennbar und explosiv, Schienenverkehr, Petrochemie, military and so on. The product can provide accurate temperature data in power transformers, cable lines, und anderen Bereichen, and can be used to monitor the hot spot temperature of transformer windings. Its application in dry-type transformers has the advantage of overcoming the shortcomings of existing temperature measurement technologies, such as overcoming the problem of short circuits caused by PT100 metal probes, which can obtain transformer temperature data more realistically and directly.
Produktleistungsmerkmale
Die des Unternehmens Fluoreszierender faseroptischer Temperatursensor has inherent insulation properties and can perform online temperature monitoring on components that withstand high voltage or high current. Zum Beispiel, it has applicability in temperature monitoring of equipment related to the State Grid, such as high-voltage switchgear, large oil immersed transformers, high-voltage reactors, usw.
4.2 Fuzhou Inno Tech
Product cost-effectiveness and functionality
Inno Technology’s fluorescence fiber optic temperature measurement system has high cost-effectiveness and reasonable price. Its products have unique technological advantages in temperature measurement in special environments such as high voltage and strong electromagnetic interference. The temperature hotspot of the fluorescent faseroptischer Temperatursensor used in the transmitter is not electrically connected to the measurement signal receiving part, die lange Zeit mit hoher Präzision und Stabilität arbeiten kann, das Anwendungsspektrum erheblich erweitert.
Product specifications and design
The fiber optic probe has a withstand voltage of 100KV (40mm Widerstandslänge, 5-minute withstand time), mit 1-16 temperature measurement channels (erweiterbar). The sensor type is quartz fiber optic, with a standard configuration of 5 Meter (customizable for different lengths). Die faseroptische Sonde besteht aus drei Teilen: ST-Stecker, Glasfaserkabel, und Ende der Temperaturerfassung. Its design is reasonable, and the functions of each part are clear. Zum Beispiel, the end temperature sensing end contains temperature sensing rare earth material, which is used to generate optical signals containing temperature information. The fiber optic cable can withstand a high temperature of 200 ℃ as a whole, with an outer diameter of 3mm, a long-term bending radius of 13.2cm, a short-term bending radius of 4.4cm, and a ground distance of 0.4m from the fiber optic outlet. It can withstand a power frequency voltage of 100KV for 5 Minuten.
Application Fields and Services
We provide comprehensive solutions and application services for temperature, Vibration, pressure monitoring in various fields such as utility tunnels, Öl- und Gaspipelines, Schienenverkehr, Strom, Kommunaltechnik, Kernenergie, neue Energie, und Chemieingenieurwesen. Collaborating with universities such as Fuzhou University, we have successfully developed a fluorescent fiber optic temperature sensor with independent intellectual property rights.
5、 Method and standard for selecting the best fluorescent fiber optic temperature measurement device
5.1 Messgenauigkeit
Accuracy requirement matching
Determine the required measurement accuracy based on the actual application scenario. Zum Beispiel, temperature monitoring in the manufacturing process of electronic chips may require fluorescent fiber temperature measuring devices with an accuracy of ± 0.1 ℃ oder sogar höher. In some industrial environments where temperature accuracy is not particularly high, such as temperature monitoring in ordinary chemical reaction vessels, eine Genauigkeit von ± 1 ℃ may be sufficient. If the accuracy of the selected device is lower than the actual demand, it may lead to quality problems or equipment operation risks during the production process; If the precision requirement is too high, it may increase unnecessary costs.
Accuracy stability
In addition to the accuracy value itself, the stability of accuracy is also important. Während des Langzeittemperaturüberwachungsprozesses, Die Genauigkeit des Gerätes sollte keine nennenswerten Schwankungen aufweisen. Zum Beispiel, bei der Langzeittemperaturüberwachung von Transformatoren im Energienetz, Es ist erforderlich, dass das Temperaturmessgerät über mehrere Jahre oder sogar Jahrzehnte hinweg ein akzeptables Maß an Genauigkeit beibehält, um eine genaue Beurteilung der Transformatorlastkapazität und einen sicheren Betrieb der Ausrüstung zu gewährleisten.
5.2 Temperaturmessbereich
Erfüllen Sie die Anforderungen an die Arbeitstemperatur
Der Temperaturbereich variiert stark in verschiedenen Anwendungsszenarien. Im Szenario der Ofentemperaturüberwachung, Möglicherweise müssen hohe Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius gemessen werden, während in biomedizinischen Experimenten, Die Temperaturüberwachung erfordert möglicherweise nur einen Temperaturbereich nahe der menschlichen Körpertemperatur. daher, Es ist notwendig, ein fluoreszierendes faseroptisches Temperaturmessgerät zu wählen, das den Temperaturbereich praktischer Anwendungsszenarien abdecken kann. Wenn der Messbereich zu klein ist, um die Messanforderungen in Umgebungen mit hohen oder niedrigen Temperaturen zu erfüllen; Ein zu großer Messbereich kann unnötige Kosten verursachen oder die Messgenauigkeit innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs verringern.
Anpassungsfähigkeit an spezielle Temperaturumgebungen
Für einige spezielle Temperaturumgebungen, beispielsweise solche mit schnellen Temperaturänderungen oder großen Temperaturgradienten, Temperaturmessgeräte müssen eine gute Anpassungsfähigkeit aufweisen. Zum Beispiel, B. in den schnellen Abkühl- und Aufheizphasen bestimmter chemischer Prozesse oder den Start- und Stoppvorgängen von Motoren, temperature measuring devices should be able to accurately measure rapid temperature changes without being damaged or generating significant measurement errors due to rapid temperature changes.
5.3 Anti interference capability
elektromagnetische Störungen
In many application scenarios, such as near electrical equipment such as high-voltage switchgear and transformers, Es gibt ein starkes elektromagnetisches Feld. Fluorescent fiber optic temperature measurement devices need to have good electromagnetic interference resistance to ensure accurate temperature measurement. Zum Beispiel, in high-voltage substations, the electromagnetic field strength is very high. If the temperature measuring device has poor resistance to electromagnetic interference, it may cause fluctuations or errors in the measurement data, thereby affecting the judgment of the equipment’s operating status.
Chemical corrosion and environmental interference
In scenarios such as chemical production and marine environments, there may be chemical corrosive substances or environmental interference factors such as moisture and dust. The selected fluorescent fiber optic temperature measurement device should be able to resist these interferences and ensure normal working performance. Zum Beispiel, in the temperature monitoring of equipment on offshore oil platforms, the device should be able to resist the corrosion of seawater and the environmental effects of high humidity and high salinity.
5.4 Installation and usage requirements
Size and installation space
Select the appropriate size of fluorescent fiber optic temperature measurement device based on the actual installation space. In some temperature monitoring scenarios inside devices or small spaces, wie kleine elektronische Geräte oder Präzisionsinstrumente, Für eine reibungslose Installation ohne Beeinträchtigung des normalen Betriebs der Geräte sind kleine Temperatursonden und kompakte Gerätestrukturen erforderlich.
Flexible Installationsmethode
Die Installationsmethode des Geräts sollte ein gewisses Maß an Flexibilität aufweisen und sich an verschiedene Formen anpassen lassen, Oberflächenbedingungen, usw. der geprüften Objekte. Zum Beispiel, für unregelmäßig geformte Gegenstände oder Geräte mit unebenen Oberflächen, Die Sonde des Temperaturmessgeräts lässt sich einfach installieren und hat guten Kontakt zur Messoberfläche.
Bequeme Bedienung und Wartung
Wählen Sie ein fluoreszenzfaseroptisches Temperaturmessgerät, das einfach zu bedienen und zu warten ist. Zum Beispiel, Die Parametereinstellungen des Geräts sollten bequem und schnell erfolgen, und der Fehlerbehebungs- und Wartungsprozess sollte nicht zu kompliziert sein. In Temperaturüberwachungssystemen für einige große Industrieanlagenkonzerne, wenn die Bedienung und Wartung von Temperaturmessgeräten zu umständlich ist, Dadurch erhöhen sich die Arbeitskosten und die Ausfallzeiten der Geräte.
5.5 Kostenfaktoren
Kosten für die Beschaffung der Ausrüstung
Die Anschaffungskosten für fluoreszierende faseroptische Temperaturmessgeräte unterschiedlicher Marken und Leistung variieren stark. Unter der Prämisse, praktische Anwendungsanforderungen zu erfüllen, Es ist notwendig, die Preise verschiedener Produkte zu vergleichen. Zum Beispiel, für kleine Unternehmen mit begrenzten Budgets oder kostensensiblen Projekten, Sie bevorzugen möglicherweise Produkte mit relativ niedrigeren Preisen, aber gleichzeitig, Sie müssen sicherstellen, dass die Grundleistung der Produkte den Anforderungen entspricht.
Betriebs- und Wartungskosten
In addition to procurement costs, the operation and maintenance costs of the equipment should also be considered. Including energy consumption, regular calibration costs, and replacement costs for vulnerable parts. Zum Beispiel, some high-precision fluorescent fiber optic temperature measurement devices may require more frequent calibration, which will increase maintenance costs; If the replacement cost of vulnerable parts such as fiber optic probes in some devices is too high, it will also increase the overall operating cost.
Faseroptischer Temperatursensor, Intelligentes Überwachungssystem, Verteilter Glasfaserhersteller in China
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