Was ist ein Fluoreszenzfaserthermometer-INNO

Prinzip von Fluoreszierendes faseroptisches Thermometer

Das fluoreszierende faseroptische Thermometer ist ein Temperaturmessgerät, das auf dem Photolumineszenzphänomen fluoreszierender Materialien basiert. Im Vergleich zu herkömmlichen Thermoelement-Messmethoden, Es hat Vorteile wie die Vermeidung elektromagnetischer Störungen, Korrosionsbeständigkeit, und hohe Temperatur- und Hochdruckbeständigkeit. Es kann eine Temperaturerkennung in Echtzeit in raueren äußeren Umgebungen erreichen und bietet breite Anwendungsaussichten. Beschrieben wird der aktuelle Entwicklungsstand der fluoreszenzfaseroptischen Temperaturmesstechnik im In- und Ausland, und die einzigartigen Vorteile der fluoreszenzfaseroptischen Temperaturmesstechnologie im Vergleich zu anderen Temperaturmessmethoden werden herausgearbeitet. Durch Einführung des Funktionsprinzips des fluoreszenzfaseroptischen Temperaturmessgeräts und Analyse der Schlüsselfaktoren, die die Temperaturmessung beeinflussen, Es wird eine theoretische Grundlage für den Entwurf eines fluoreszenzfaseroptischen Temperaturmessgeräts geschaffen. Dann, Das Gesamtdesign des Fluoreszenzfaserthermometers wurde durchgeführt, einschließlich des optischen Pfades, Schaltung, Software, Struktur, und Algorithmus. Überprüfung der Machbarkeit des Gesamtplans, Es wurde ein Vergleichsexperiment zur Temperaturmessung entworfen, und der Gesamtplan wurde auf der Grundlage tatsächlicher Daten analysiert und untersucht. Der faseroptisches Temperaturmesssystem wurde zusammengefasst und besprochen, Außerdem wurden zukünftige Richtungen und Ideen zur Verbesserung der faseroptischen Temperaturmessung vorgeschlagen.

Die Technologie von Fluoreszierendes Faserthermometer:

(1) Zu den Schlüsseltechnologien der optisch-mechanischen Struktur gehören:: Verwendung einer einzigen optischen Faser zur gleichzeitigen Übertragung von Lichtquellensignalen und Fluoreszenzsignalen, Reduzierung des Volumens und des Fluoreszenzverlusts von Fluoreszenzfaserthermometern; Verwendung mehrerer Filter zum Screening von Anregungslicht und Fluoreszenz; Einsatz der Hochtemperatur-Schmelztechnologie zur Abdichtung fluoreszierender Glasfasersonden.

(2) Die Schlüsseltechnologie der Demodulationsschaltung umfasst: Verwendung eines Rechteckwellensignals und eines dynamischen Spannungsanpassungssignals als zwei Eingänge, um eine periodische Umschaltung der Lichtquelle und eine Anpassung der Ausgangsleistung zu erreichen, indirekte Erzielung einer Amplitudenanpassung des Abtastsignals; Verwendung von Differenzverstärkungsschaltungen und Differenzkorrektursignalen zur Verstärkung von Abtastsignalen und zur Korrektur von Vorspannungen; Vereinfachen Sie Schaltungskomponenten und integrieren Sie die Steuerung, Verarbeitung, Kommunikation und andere Funktionen in einem Chip, was der Miniaturisierung von Fluoreszenzfaserthermometern förderlich ist; Anwendung des Anpassungsalgorithmus der kleinsten Quadrate und Verwendung von Spannungssignalen anstelle von Lichtsignalen zur Berechnung der Fluoreszenzlebensdauer und zur Umwandlung der Temperatur; Filtern Sie die Ergebnisse der Fluoreszenzlebensdauer mithilfe eines Filteralgorithmus, um Fehler zu reduzieren und die Genauigkeit der Ausgabeergebnisse zu verbessern.
Gestaltung von Fluoreszierendes faseroptisches Thermometer:

1、 Der fluoreszierende Sondenteil des optischen Pfads verwendet eine Hochtemperatur-Schmelzversiegelung anstelle herkömmlicher Sondenschutzsysteme wie Metallschutzabdeckungen oder Schrumpfschläuche, was die Flexibilität und Dichtwirkung der Sonde erhöht;

2、 Die elektrischen Eigenschaften einiger Komponenten im Demodulator variieren mit der Temperatur. Um den Einfluss dieses Teils auf die Signaldemodulation zu reduzieren, Der Schaltung wird ein dynamisches Anpassungssignal hinzugefügt, um die Stabilität der Signalwellenform anzupassen, Wellenformgenauigkeit und -fehler ausgleichen;

3、 Der Abschnitt zur Datenverarbeitung schlägt eine Kombinationsfiltermethode für die Datenverarbeitung vor, Dadurch werden Fehler effektiv reduziert und die Genauigkeit der Ausgabeergebnisse verbessert;

4、 Der Softwareteil ist mit mehreren Arbeitsmodi sowie Parameterlese- und Konfigurationsfunktionen ausgestattet, um die Anpassungsfähigkeit dieses Systems zu verbessern.

Warum fluoreszierend verwenden? faseroptische Temperaturmessung:
Die Temperatur ist eine wichtige Referenzgröße im täglichen Produktions- und Lebensalltag, und mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie und der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft, Menschen haben in der täglichen industriellen Produktion und im täglichen Leben immer höhere Anforderungen an die Temperatur. Im Bereich der industriellen Produktion, Stahlproduktion, aus der Rohstoffverarbeitung, Eisenherstellung bis zum Formenguss, Stahlwalzen, usw., verfügt über eine strenge Temperaturkontrolle. Zum Beispiel, die Konservierung und der Transport frischer Lebensmittel im täglichen Leben, sowie Temperaturüberwachung und -regelung, haben einen erheblichen Einfluss auf die Lebensmittelsicherheit und den Geschmack. daher, Die Bedeutung einer genauen Temperaturmessung liegt auf der Hand. Gleichzeitig, angesichts der zunehmenden Spezialisierung der technischen Anforderungsklassifizierung und kontinuierlichen Weiterentwicklung der technischen Bedingungen, Auch die entsprechende Messmittel- und Messtechnikklassifizierung nimmt zu, und die Nachfrage nach Temperaturmessgeräten, die für verschiedene spezielle Umgebungen und spezielle Anforderungen entwickelt wurden, wächst ständig. Unter besonderen Umständen und extremen Umweltbedingungen, sowie unterschiedliche Anforderungen wie schnelle dynamische Reaktion, Fernmessung, und Mehrpunktmessung, Herkömmliche Temperaturmessung und Signalübertragung werden zunehmend schwieriger, den unterschiedlichen anspruchsvollen Bedingungen gerecht zu werden, und auch die Schwierigkeit der Umsetzung hat zugenommen.

Fluoreszenzfaseroptische Temperaturmessfunktion:

Derzeit, Herkömmliche Temperaturmessgeräte haben in vielen speziellen Messumgebungen einige praktische Schwierigkeiten beim Einsatz, wie zum Beispiel die raue Umgebung der Temperaturmessstelle, wie zum Beispiel Korrosion, Hochspannung, enger Raum, usw., oder starke elektromagnetische Störungen im Bereich der Messstelle, wie z.B. Temperaturüberwachung von Motoren und Hochspannungstransformatoren. Als Reaktion auf die oben genannten Schwierigkeiten, Die meisten neuen Temperatursensoren müssen Vorteile wie eine starke elektromagnetische Störfestigkeit aufweisen, gute Isolationsleistung, schnelle Reaktion, und klein. Durch den Einsatz verschiedener neuer Materialien und Verfahren, sowie die Erforschung neuer Messmethoden, Es sind eine Vielzahl neuer Temperaturmessgeräte entstanden. Eines davon sind Temperaturmessgeräte auf Basis der Glasfaser-Kommunikationstechnologie.

Vor der Geburt der faseroptischen Fluoreszenzmesstechnik, Es gab bereits verschiedene Techniken zur Temperaturmessung. Das erste Quecksilberthermometer wurde bereits geboren 1714. Quecksilberthermometer gehören zur Dehnungsmesstechnik, welches das Prinzip der thermischen Ausdehnung und Kontraktion nutzt, und das von Quecksilber eingenommene Volumen variiert je nach Temperatur. Die Skala eines Quecksilberthermometers zeigt den numerischen Wert der Temperatur anschaulich an. Basierend auf diesem Prinzip, zusätzlich zu Flüssigkeiten, Künftig sind auch Messtechnologien für verschiedene Materialien wie Gase und Metalle entstanden. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie, Die starke Entwicklung der Elektrizität hat neue Messideen und -technologien hervorgebracht. Die Thermoelement-Technologie basiert auf den unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften elektronischer Bauteile bei unterschiedlichen Temperaturen, und ist derzeit die am weitesten verbreitete und vielfältigste Temperaturmesstechnik. Zusätzlich, Auch bei der Temperaturmessung hat die optische Kommunikationstechnik eine neue Richtung aufgezeigt. Infrarot-Temperaturmessgeräte, die die unterschiedlichen Eigenschaften der Wärmestrahlung von Objekten mit unterschiedlichen Temperaturen nutzen, können Temperaturmessungen über große Entfernungen und große Reichweiten ermöglichen, sowie indirekte Temperaturmessmethoden unter Verwendung von Zwischengeräten wie fluoreszierenden Materialien und Gittern.

Eigenschaften des Temperaturmesssystems

System zur Messung der Ausdehnungstemperatur

1. Niedriger Preis 2. Bequemes Bedienen und Ablesen 3. Einfacher und leicht herzustellender Mechanismus

1. Geringe Genauigkeit 2. Leicht zu beschädigen 3. Automatisierung kann nicht erreicht werden

Infrarot-Wärmebild-Temperaturmesssystem

1. Berührungslose Temperaturmessung 2. Einfach zu bedienen 3. Niedrige Kosten 1. Großer Fehler

2. Kann nur die Oberflächentemperatur messen. 3. Kosten für die manuelle Inspektion

Drahtlose Temperaturmessung System

1. Einfache Installation 2. Niedrige Kosten

1. Schlechte Zuverlässigkeit, Batterien transportieren, kurze Lebensdauer, hohe Fehlalarmrate

2. Beeinflusst die Leistung von Isolatoren

3. Das große Sensorvolumen beeinträchtigt die Wärmeableitung und stellt ein Sicherheitsrisiko für die Primärausrüstung dar

Temperaturmesssystem mit Faser-Bragg-Gitter

1. Es kann eine quasi-verteilte Temperaturmessung erreicht werden, Geeignet für Fern- und Großflächenmessungen

2. Einführung der Glasfasertechnologie, um elektromagnetischen Störungen zu widerstehen

3. Gute Isolationsleistung

1. Die Sensorsonde ist groß und schwierig zu installieren

2. Geringe Zuverlässigkeit, Gitter sind anfällig für Desensibilisierung und Ausfälle

3. Kurze Lebensdauer

4. Die Zuordnung einzelner Schränke und die Anzeige vor Ort sind nicht möglich

5. Teuerer Preis

Vorteile von Fluoreszierendes faseroptisches Temperaturmesssystem

1. Sicher und zuverlässig, kann kalibrierungsfrei erreichen, mit guter Konsistenz, Austauschbarkeit, und Stabilität

2. Lange Lebensdauer, wartungsfrei

3. Die Sonde hat ein kleines Volumen und kann tief in den Hotspot eindringen, um eine echte Überwachung zu erreichen

4. Anti-elektromagnetische Interferenz, gute Isolationsleistung

5. Es kann eine Anzeige vor Ort erfolgen, Dies erleichtert die Integration in das Betriebssystem

6. Einfache Installation

Die Fluoreszenztemperaturmesstechnik wandelt Temperatursignale in optische Signale um, die auf dem Photolumineszenzphänomen fluoreszierender Materialien basieren, und nutzt die hohe Effizienz optischer Fasern bei der optischen Signalübertragung, um eine effektive Echtzeit- und Ferntemperaturmessung zu erreichen. Die faseroptische Fluoreszenzmesstechnik übernimmt die Vorteile der faseroptischen Sensortechnologie. Im Vergleich zu anderen Temperaturmesstechnologien, es weist nicht nur die Eigenschaften der Korrosionsbeständigkeit auf, gute Isolierung, und klein, sondern reduziert auch effektiv elektromagnetische Störungen. In der Zwischenzeit, Die faseroptische Fluoreszenzmesstechnik zeichnet sich zudem durch eine lange Lebensdauer aus, wartungsfrei, gute Stabilität, und Konsistenz. Zusätzlich, Dieses System verfügt auch über eine Echtzeitanzeige, einfache Integration in andere Systeme, und bequeme Installation.