¿Qué es la medición de temperatura por fibra óptica?? Por qué utilizar el sistema de medición de temperatura de fibra óptica-INNO

Descripción general de la medición de temperatura por fibra óptica
1、 Qué es Medición de temperatura de fibra óptica
La medición de temperatura por fibra óptica es una tecnología que utiliza fibras ópticas como elementos sensores para medir la temperatura.. Fibra óptica, También conocida como fibra óptica., es un material de guía de ondas dieléctrico cilíndrico de uso común. La esencia de la tecnología de detección de fibra óptica es detectar objetivos utilizando la luz como portadora medida a través de la comunicación de fibra óptica..

Medición de temperatura de fibra óptica La tecnología tiene múltiples tipos.. La medición de temperatura basada en puntos es el despliegue de una única sonda de temperatura en ciertas áreas clave del sistema para la medición..
1. Detección de temperatura de fibra óptica fluorescente La tecnología es una técnica que consiste en recubrir una sustancia fluorescente en el extremo de un cable de fibra óptica.. Midiendo el tiempo de decadencia de la energía fluorescente y utilizando la correlación de temperatura del tiempo de resplandor intrínseco de la sustancia fluorescente., Se puede obtener el valor de temperatura del punto medido.. Es adecuado para un rango de temperatura de -50-200 ℃ y tiene una precisión de aproximadamente ± 1 °C. Se utiliza principalmente para medir la temperatura dentro de equipos eléctricos y tiene las características de tamaño pequeño., Fácil integración, Rendimiento fiable, Resistencia a las interferencias electromagnéticas, Buen rendimiento de aislamiento, Instalación conveniente, y redes flexibles.

2. La tecnología de medición de temperatura de fibra de arseniuro de galio incorpora material de cristal de arseniuro de galio en el extremo más alejado de la fibra como una sonda de temperatura., Inyecta luz incidente en el dispositivo del extremo cercano de la fibra., y obtiene los parámetros de temperatura en la sonda analizando el espectro de la luz reflejada. Su ventaja es que la temperatura de la sonda se obtiene mediante medición espectral absoluta., sin involucrar calibración en sitio. La sonda tiene buena universalidad, y la distancia de detección puede exceder los 500 m. La vida útil de la fuente de luz y la estabilidad a largo plazo de la detección en línea superan 30 años, pero el costo es alto.

3. Medición de rejilla de Bragg de fibra
La medición de temperatura de un solo punto se conecta en serie a lo largo de la dirección de propagación de la fibra óptica para formar un método de medición que cubre la detección de temperatura de múltiples puntos.. Por ejemplo, en un sistema de medición de temperatura con múltiples rejillas de Bragg de fibra conectadas en serie, Varias fibras de Bragg Las rejillas de Bragg con diferentes longitudes de onda centrales se forman mediante exposición y grabado mediante radiación ultravioleta a lo largo de la dirección longitudinal de la fibra óptica.. Cuando cambia la temperatura ambiente de la rejilla Bragg de fibra, la longitud de onda de la señal de reflexión de la rejilla también cambia. Este sistema tiene un pequeño volumen de sonda., una curvatura adecuada del camino óptico, resistencia a la radiación electromagnética, y es fácil de telemetría. Sin embargo, la resistencia mecánica de la rejilla Bragg de fibra es baja, y se daña fácilmente en condiciones de trabajo complejas. La sensibilidad de la demodulación de longitud de onda también es un problema.. La deriva de longitud de onda de la luz reflejada causada por un aumento de temperatura de decenas de grados no supera 1 nm. La medición totalmente distribuida se refiere al uso de fibras ópticas como canal para transmitir señales ópticas y como material sensible a la temperatura para realizar cambios de temperatura.. Implementando un dispositivo de monitoreo y una fibra sensora., El costo de monitoreo por unidad de longitud de fibra se puede reducir a medida que aumenta la distancia de detección.. Es una solución de medición de temperatura de ingeniería muy prometedora..

2、 ¿Por qué utilizar la medición de temperatura por fibra óptica?

(1) Ventajas en entornos especiales

Interferencias antielectromagnéticas
En algunos entornos con fuertes interferencias electromagnéticas, como alrededor de equipos de alto voltaje en sistemas de energía, cerca de motores grandes, o en lugares con equipos electrónicos densos, Sensores de temperatura tradicionales basados en mediciones de señales eléctricas. (como los termopares, termistores, etc.) se verá afectado por interferencias electromagnéticas, lo que resulta en mediciones inexactas o incluso incapacidad para funcionar correctamente. La fibra óptica en sí es un medio óptico., y las ondas de luz no generan interferencias electromagnéticas, ni temen las interferencias electromagnéticas. Por lo tanto, La tecnología de medición de temperatura de fibra óptica puede medir con precisión la temperatura en entornos de interferencia electromagnética tan fuertes., Garantizar la fiabilidad y estabilidad de los resultados de las mediciones..
Seguridad intrínseca
En ambientes inflamables y explosivos, como sitios de almacenamiento de petróleo y gas en la industria petroquímica y minas de carbón subterráneas, Los sensores de temperatura eléctricos tradicionales pueden generar chispas eléctricas debido a su principio de funcionamiento que involucra señales eléctricas., que pueden provocar graves accidentes de seguridad, como explosiones o incendios.. La fibra óptica está hecha de materiales aislantes como vidrio o plástico., que no están cargados y no generan chispas eléctricas durante el proceso de medición. Por lo tanto, La tecnología de medición de temperatura de fibra óptica tiene características de seguridad inherentes y puede medir la temperatura de forma segura en estos entornos peligrosos., Garantizar eficazmente la seguridad del personal y del equipo..
Resistencia a la corrosión
En algunos entornos químicos hostiles, como talleres de producción química y monitoreo de equipos en ambientes marinos, El aire puede contener gases o líquidos corrosivos., que puede corroer los sensores de temperatura metálicos tradicionales y afectar su vida útil y precisión de medición.. Los materiales de fibra óptica tienen buena resistencia a la corrosión y pueden funcionar de manera estable en entornos químicos tan hostiles durante mucho tiempo., Garantizar la precisión y continuidad de la medición de temperatura..

(2) Ventajas en la medición de características.
Alta precisión y alta sensibilidad
La tecnología de medición de temperatura de fibra óptica puede lograr una medición de temperatura de alta precisión y cumplir con los requisitos de precisión de la medición de temperatura en diversos entornos complejos.. Por ejemplo, en experimentos de investigación científica que son altamente sensibles a los cambios de temperatura, o en el control de temperatura de chips electrónicos, Incluso pequeños cambios de temperatura pueden tener un impacto significativo en los resultados experimentales o en el rendimiento del equipo.. La tecnología de medición de temperatura de fibra óptica puede capturar con precisión estos cambios sutiles de temperatura. Su alta sensibilidad también le permite responder rápidamente a los cambios de temperatura y proporcionar información oportuna sobre la información de temperatura., Lo cual es crucial en algunos escenarios de aplicaciones que requieren una velocidad de respuesta de alta temperatura., como el control de la temperatura en determinados procesos de reacción química.
Monitoreo de larga distancia y medición multipunto

La fibra óptica puede lograr un control continuo de la temperatura durante decenas o incluso cientos de kilómetros., y a través de un Fibra óptica distribuida Sistema de medición de temperatura, El monitoreo de temperatura en múltiples puntos también se puede lograr simultáneamente. Esta característica es de gran importancia en algunos procesos de producción industrial y construcción de infraestructuras a gran escala.. Por ejemplo, en el monitoreo de oleoductos a larga distancia, Se pueden colocar fibras ópticas a lo largo de la tubería para monitorear la temperatura de múltiples puntos a lo largo de la tubería a la vez., y detectar oportunamente anomalías de temperatura causadas por fugas, bloqueos, o influencias ambientales externas en la tubería; En la gestión de la temperatura de grandes edificios., Las fibras ópticas también se pueden utilizar para controlar la temperatura en diferentes lugares dentro del edificio., lograr una gestión eficiente de la energía y el mantenimiento de los equipos.

(3) Otras ventajas

Se puede vincular con otros sistemas.
El sistema de medición de temperatura de fibra óptica se puede vincular con protección contra incendios., Sistemas de alarma, etc. Cuando se detecta un aumento anormal de temperatura, El sistema de alarma se puede activar de manera oportuna para notificar al personal relevante que tome medidas.. Al mismo tiempo, También se puede proporcionar información sobre la temperatura al sistema de protección contra incendios para alerta temprana y prevención antes de que ocurra un incendio.. Por ejemplo, en lugares densamente poblados y con concentración de carga, como grandes centros comerciales y almacenes, La conexión entre la medición de temperatura por fibra óptica y los sistemas de alarma contra incendios puede mejorar eficazmente los niveles de seguridad contra incendios y reducir las pérdidas por accidentes de incendio..

Cómoda transmisión y análisis de datos
La fibra óptica no sólo puede servir como sensor de temperatura, sino también como medio para la medición y transmisión de temperatura., Permitir la transmisión remota de datos y facilitar a los usuarios ver y manipular de forma remota los resultados de las mediciones.. Y puede analizar los datos de temperatura recopilados para solucionar problemas fácilmente.. En algunas redes de monitoreo remoto o monitoreo de dispositivos a gran escala, la conveniencia de la transmisión y el análisis de datos puede mejorar en gran medida la eficiencia de la gestión, reducir los costos de mantenimiento, y detectar y manejar oportunamente problemas potenciales.