دماسنج فیبر فلورسانس چیست؟

اصل از دماسنج فیبر نوری فلورسنت

دماسنج فیبر نوری فلورسنت یک دستگاه اندازه گیری دما بر اساس پدیده فوتولومینسانس مواد فلورسنت است.. در مقایسه با روش های سنتی اندازه گیری ترموکوپل, مزایایی مانند ضد تداخل الکترومغناطیسی دارد, مقاومت در برابر خوردگی, و مقاومت در برابر دما و فشار بالا. این می تواند به تشخیص دما در زمان واقعی در محیط های خارجی خشن تر دست یابد و چشم انداز کاربردی گسترده ای دارد. وضعیت فعلی توسعه فناوری اندازه گیری دمای فیبر نوری فلورسانس در داخل و خارج از کشور شرح داده شده است, و مزایای منحصر به فرد فناوری اندازه گیری دمای فیبر نوری فلورسانس در مقایسه با سایر روش های اندازه گیری دما شرح داده شده است.. با معرفی اصل کار دستگاه اندازه گیری دمای فیبر نوری فلورسانس و تجزیه و تحلیل عوامل کلیدی موثر بر اندازه گیری دما, یک مبنای نظری برای طراحی ابزار اندازه گیری دمای فیبر نوری فلورسانس ایجاد شده است. سپس, طراحی کلی دماسنج فیبر فلورسنت انجام شد, از جمله مسیر نوری, مدار, نرم افزار, ساختار, و الگوریتم. برای بررسی امکان سنجی طرح کلی, یک آزمایش مقایسه ای اندازه گیری دما طراحی شد, و طرح کلی بر اساس داده های واقعی تحلیل و بررسی شد. را سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری خلاصه و بحث شده است, و جهت ها و ایده های آینده برای بهبود اندازه گیری دمای فیبر نوری پیشنهاد شده است.

تکنولوژی از دماسنج فیبر فلورسنت:

(1) فن آوری های کلیدی ساختار مکانیکی نوری عبارتند از:: استفاده از یک فیبر نوری برای انتقال همزمان سیگنال های منبع نور و سیگنال های فلورسانس, کاهش حجم و از دست دادن فلورسانس دماسنج های فیبر فلورسانس; استفاده از فیلترهای متعدد برای نمایش نور تحریک و فلورسانس; استفاده از فناوری ذوب در دمای بالا برای دستیابی به آب بندی پروب های فیبر نوری فلورسنت.

(2) فناوری کلیدی مدار دمودولاسیون شامل: استفاده از سیگنال موج مستطیلی و سیگنال تنظیم دینامیکی ولتاژ به عنوان دو ورودی برای دستیابی به سوئیچینگ متناوب منبع نور و تنظیم توان خروجی, دستیابی غیرمستقیم به تنظیم دامنه سیگنال نمونه برداری; استفاده از مدارهای تقویت دیفرانسیل و سیگنال های تصحیح دیفرانسیل برای تقویت سیگنال های نمونه برداری و اصلاح بایاس ها; ساده کردن اجزای مدار و کنترل یکپارچه, پردازش, ارتباطات و سایر عملکردها در یک تراشه, که منجر به کوچک سازی دماسنج های فیبر فلورسانس می شود; اتخاذ الگوریتم برازش حداقل مربعات و استفاده از سیگنال های ولتاژ به جای سیگنال های نور برای محاسبه طول عمر فلورسانس و تبدیل دما; برای کاهش خطاها و بهبود دقت نتایج خروجی، نتایج طول عمر فلورسانس را با استفاده از یک الگوریتم فیلتر فیلتر کنید..
طراحی از دماسنج فیبر نوری فلورسنت:

 

1、 بخش پروب فلورسنت مسیر نوری به جای طرح‌های حفاظتی سنتی پروب مانند پوشش‌های محافظ فلزی یا لوله‌های انقباض حرارتی، آب‌بندی ذوب با دمای بالا را اتخاذ می‌کند., که باعث افزایش انعطاف پذیری و اثر آب بندی پروب می شود;

2、 مشخصات الکتریکی برخی از اجزاء در دمدولاتور با دما متفاوت است. برای کاهش تاثیر این قطعه بر دمودولاسیون سیگنال, یک سیگنال تنظیم پویا به مدار اضافه می شود تا پایداری شکل موج سیگنال را تنظیم کند, دقت شکل موج تعادل و خطا;

3、 بخش پردازش داده یک روش فیلتر ترکیبی برای پردازش داده ها را پیشنهاد می کند, که به طور موثر خطاها را کاهش می دهد و دقت نتایج خروجی را بهبود می بخشد;

4、 بخش نرم افزار با چندین حالت کار و خواندن پارامترها و عملکردهای پیکربندی برای بهبود سازگاری این سیستم طراحی شده است..

چرا از فلورسنت استفاده کنیم؟ اندازه گیری دمای فیبر نوری:
دما یک مقدار مرجع مهم در تولید و زندگی روزانه است, و با پیشرفت مستمر تکنولوژی و توسعه جامعه بشری, مردم به طور فزاینده ای نیاز به دما در تولیدات صنعتی روزانه و زندگی روزمره دارند. در زمینه تولید صنعتی, تولید فولاد, از فرآوری مواد خام, آهن سازی تا ریخته گری قالب, نورد فولادی, و غیره, دارای کنترل دقیق دما. به عنوان مثال, نگهداری و حمل و نقل مواد غذایی تازه در زندگی روزمره, و همچنین نظارت و کنترل دما, تاثیر قابل توجهی بر ایمنی و طعم غذا دارند. بنابراین, اهمیت اندازه گیری دقیق دما بدیهی است. در عین حال, در مواجهه با طبقه بندی الزامات فنی فزاینده تخصصی و اصلاح مستمر شرایط فنی, تجهیزات اندازه گیری مربوطه و طبقه بندی فناوری اندازه گیری نیز در حال افزایش است, و تقاضا برای دستگاه‌های اندازه‌گیری دما که برای محیط‌های تخصصی مختلف و الزامات ویژه طراحی شده‌اند دائماً در حال ظهور است. تحت شرایط خاص و شرایط محیطی شدید, و همچنین نیازهای مختلف مانند پاسخ سریع پویا, اندازه گیری از راه دور, و اندازه گیری چند نقطه ای, اندازه گیری سنتی دما و انتقال سیگنال به طور فزاینده ای برای برآورده کردن شرایط مختلف دشوار شده است, و سختی اجرا نیز افزایش یافته است.

 

عملکرد اندازه گیری دمای فیبر نوری فلورسانس:

در حال حاضر, تجهیزات اندازه گیری دما سنتی در استفاده در بسیاری از محیط های اندازه گیری خاص دارای مشکلات عملی هستند, مانند محیط سخت نقطه اندازه گیری دما, مانند خوردگی, ولتاژ بالا, فضای باریک, و غیره, یا تداخل الکترومغناطیسی قوی در ناحیه ای که نقطه اندازه گیری در آن قرار دارد, مانند مانیتورینگ دمای موتورها و ترانسفورماتورهای فشار قوی. در پاسخ به مشکلات فوق, اکثر سنسورهای دما جدید باید مزایایی مانند مقاومت تداخل الکترومغناطیسی قوی داشته باشند, عملکرد عایق خوب, پاسخ سریع, و سایز کوچک. با استفاده از مواد و فرآیندهای مختلف جدید, و همچنین کشف روش های جدید اندازه گیری, انواع دستگاه های جدید اندازه گیری دما ظهور کرده اند. یکی از آنها تجهیزات اندازه گیری دما بر اساس فناوری ارتباطی فیبر نوری است.

 

قبل از تولد فناوری اندازه گیری فلورسانس فیبر نوری, قبلاً تکنیک های مختلف اندازه گیری دما وجود داشت. اولین دماسنج جیوه ای در همان اوایل متولد شد 1714. دماسنج های جیوه ای متعلق به فناوری اندازه گیری انبساط هستند, که از اصل انبساط و انقباض حرارتی استفاده می کند, و فضای اشغال شده توسط حجم جیوه با دماهای مختلف متفاوت است. مقیاس یک دماسنج جیوه ای به وضوح مقدار عددی دما را نشان می دهد. بر اساس این اصل, علاوه بر مایعات, فناوری‌های اندازه‌گیری برای مواد مختلف مانند گازها و فلزات نیز در آینده پدیدار شده‌اند. با پیشرفت مداوم تکنولوژی, توسعه شدید الکتریسیته ایده ها و فناوری های اندازه گیری جدیدی را به ارمغان آورده است. تکنولوژی ترموکوپل بر اساس خواص الکتریکی مختلف قطعات الکترونیکی در دماهای مختلف است, و در حال حاضر پرکاربردترین و متنوع ترین فناوری اندازه گیری دما است. علاوه بر این, فن آوری ارتباطات نوری نیز جهت جدیدی را برای اندازه گیری دما نشان داده است. دستگاه های اندازه گیری دمای مادون قرمز که با استفاده از ویژگی های مختلف تابش حرارتی اجسام در دماهای مختلف ساخته شده اند، می توانند اندازه گیری دما را در فواصل طولانی و محدوده های بزرگ انجام دهند., و همچنین روش های غیرمستقیم اندازه گیری دما با استفاده از وسایل میانی مانند مواد فلورسنت و گریتینگ.

 

ویژگی های سیستم اندازه گیری دما

سیستم اندازه گیری دمای انبساط

1. قیمت پایین 2. عملکرد راحت و خواندن 3. مکانیزم ساده و آسان برای ساخت

1. دقت پایین 2. آسان برای آسیب 3. نمی توان به اتوماسیون دست یافت

سیستم اندازه گیری دمای تصویربرداری حرارتی مادون قرمز

1. اندازه گیری دمای غیر تماسی 2. آسان برای استفاده 3. هزینه کم 1. خطای بزرگ

2. فقط می تواند دمای سطح را اندازه گیری کند. 3. هزینه بازرسی دستی

اندازه گیری دمای بی سیم سیستم

1. نصب آسان 2. هزینه کم

1. قابلیت اطمینان ضعیف, حمل باتری, طول عمر کوتاه, نرخ هشدار کاذب بالا

2. بر عملکرد عایق ها تأثیر می گذارد

3. حجم زیاد حسگرها بر اتلاف گرما تأثیر می‌گذارد و برای تجهیزات اولیه خطرات ایمنی ایجاد می‌کند

سیستم اندازه گیری دمای توری فیبر براگ

1. می تواند به اندازه گیری دمای شبه توزیع شده دست یابد, مناسب برای اندازه گیری مسافت های طولانی و مساحت بزرگ

2. اتخاذ فناوری فیبر نوری برای مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی

3. عملکرد عایق خوب

 

1. پروب سنسور بزرگ است و نصب آن دشوار است

2. قابلیت اطمینان پایین, گریتینگ مستعد حساسیت زدایی و شکست است

3. طول عمر کوتاه

4. امکان دستیابی به تطبیق کابینت و نمایش در محل وجود ندارد

5. قیمت گران

مزایای از سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری فلورسنت

1. ایمن و قابل اعتماد, می تواند بدون کالیبراسیون به دست آورد, با قوام خوب, قابلیت تعویض, و ثبات

2. طول عمر طولانی, بدون تعمیر و نگهداری

3. کاوشگر حجم کمی دارد و می تواند به عمق نقطه داغ نفوذ کند تا به نظارت واقعی برسد

4. ضد تداخل الکترومغناطیسی, عملکرد عایق خوب

5. می تواند به نمایش در محل دست یابد, ادغام آن در سیستم عامل را آسان می کند

6. نصب آسان

فناوری اندازه گیری دمای فلورسانس سیگنال های دما را بر اساس پدیده فوتولومینسانس مواد فلورسنت به سیگنال های نوری تبدیل می کند., و از راندمان بالای فیبر نوری در انتقال سیگنال نوری برای دستیابی موثر به اندازه گیری دما در زمان واقعی و از راه دور استفاده می کند.. فناوری اندازه گیری فلورسانس فیبر نوری مزایای فناوری سنجش فیبر نوری را به ارث برده است.. در مقایسه با سایر فن آوری های اندازه گیری دما, نه تنها ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی را دارد, عایق خوب, و سایز کوچک, بلکه به طور موثر تداخل الکترومغناطیسی را کاهش می دهد. در ضمن, فن آوری اندازه گیری فلورسانس فیبر نوری همچنین دارای ویژگی های طول عمر طولانی است, بدون تعمیر و نگهداری, ثبات خوب, و قوام. علاوه بر این, این سیستم همچنین دارای نمایش زمان واقعی است, ادغام آسان با سیستم های دیگر, و نصب راحت.

سنسور دمای فیبر نوری, سیستم مانیتورینگ هوشمند, تولید کننده فیبر نوری توزیع شده در چین