اندازه گیری دمای فیبر نوری چیست؟? چرا از سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری استفاده کنیم؟

بررسی اجمالی اندازه گیری دمای فیبر نوری
1、 چیست اندازه گیری دمای فیبر نوری
اندازه گیری دمای فیبر نوری فناوری است که از فیبرهای نوری به عنوان عناصر حسگر برای اندازه گیری دما استفاده می کند. فیبر نوری, همچنین به عنوان فیبر نوری شناخته می شود, یک ماده موجبر دی الکتریک استوانه ای است که معمولا استفاده می شود. ماهیت فناوری سنجش فیبر نوری تشخیص اهداف با استفاده از نور به عنوان حامل اندازه گیری شده از طریق ارتباطات فیبر نوری است..

اندازه گیری دمای فیبر نوری فناوری انواع مختلفی دارد. اندازه‌گیری درجه حرارت مبتنی بر نقطه، استقرار یک کاوشگر دما در مناطق کلیدی خاصی از سیستم برای اندازه‌گیری است.
1. سنجش دمای فیبر نوری فلورسنت تکنولوژی تکنیکی است که شامل پوشش یک ماده فلورسنت در انتهای کابل فیبر نوری است. با اندازه‌گیری زمان فروپاشی انرژی فلورسانس و استفاده از همبستگی دمایی زمان پس‌تابش ذاتی ماده فلورسنت, مقدار دمای نقطه اندازه گیری شده را می توان بدست آورد. برای محدوده دمایی مناسب است -50-200 ℃ و دقتی در حدود ± دارد 1 درجه سانتی گراد. این عمدتا برای اندازه گیری دما در داخل تجهیزات الکتریکی استفاده می شود و دارای ویژگی های اندازه کوچک است, ادغام آسان, عملکرد قابل اعتماد, مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی, عملکرد عایق خوب, نصب راحت, و شبکه های انعطاف پذیر.

2. فناوری اندازه‌گیری دمای فیبر گالیم آرسنید، مواد کریستالی آرسنید گالیم را به عنوان یک کاوشگر دما در انتهای فیبر قرار می‌دهد., نور فرودی را به دستگاه انتهای نزدیک فیبر تزریق می کند, و با تجزیه و تحلیل طیف نور منعکس شده، پارامترهای دمایی را در کاوشگر به دست می آورد. مزیت آن این است که دمای پروب از طریق اندازه گیری طیفی مطلق به دست می آید, بدون نیاز به کالیبراسیون در محل. کاوشگر جهانی بودن خوبی دارد, و فاصله سنجش می تواند از 500 متر تجاوز کند. عمر منبع نور و پایداری طولانی مدت تشخیص آنلاین بیش از حد است 30 سال, اما هزینه آن بالاست.

3. اندازه گیری گریتینگ فیبر براگ
اندازه گیری دمای تک نقطه ای به صورت سری در امتداد جهت انتشار فیبر نوری متصل می شود تا یک روش اندازه گیری را تشکیل دهد که تشخیص دمای چند نقطه ای را پوشش می دهد.. مثلا, در یک سیستم اندازه گیری دما با شبکه های فیبر براگ متعدد که به صورت سری به هم متصل شده اند, چندین توری فیبر براگ با طول موج های مرکزی متفاوت با قرار گرفتن در معرض و حکاکی از طریق اشعه ماوراء بنفش در امتداد جهت طولی فیبر نوری تشکیل می شوند.. هنگامی که دمای محیط توری براگ فیبر تغییر می کند, طول موج سیگنال بازتاب گریتینگ نیز تغییر می کند. این سیستم دارای حجم پروب کوچکی است, خمش مناسب مسیر نوری, مقاومت در برابر تابش الکترومغناطیسی, و تله متری آسان است. اما, استحکام مکانیکی گریتینگ فیبر براگ کم است, و در شرایط کاری پیچیده به راحتی آسیب می بیند. حساسیت دمدولاسیون طول موج نیز یک مشکل است. رانش طول موج نور منعکس شده ناشی از افزایش دما ده ها درجه از 1 نانومتر تجاوز نمی کند.. اندازه گیری کاملاً توزیع شده به استفاده از فیبرهای نوری به عنوان کانالی برای انتقال سیگنال های نوری و ماده حساس به دما برای انجام تغییرات دما اشاره دارد.. با استقرار یک دستگاه نظارت و یک فیبر حسگر, هزینه نظارت بر واحد طول فیبر را می توان با افزایش فاصله حسگر کاهش داد. این یک راه حل بسیار امیدوار کننده برای اندازه گیری دما مهندسی است.

2、 چرا از اندازه گیری دمای فیبر نوری استفاده کنیم؟

（1） مزایا در محیط های خاص

ضد تداخل الکترومغناطیسی
در برخی محیط ها با تداخل الکترومغناطیسی قوی, مانند اطراف تجهیزات فشار قوی در سیستم های قدرت, نزدیک موتورهای بزرگ, یا در مکان هایی با تجهیزات الکترونیکی متراکم, سنسورهای دمای سنتی بر اساس اندازه گیری سیگنال الکتریکی (مانند ترموکوپل ها, ترمیستورها, غیره.) تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار خواهد گرفت, منجر به اندازه گیری های نادرست یا حتی ناتوانی در عملکرد صحیح می شود. فیبر نوری خود یک رسانه نوری است, و امواج نور تداخل الکترومغناطیسی ایجاد نمی کنند, آنها از تداخل الکترومغناطیسی نمی ترسند. بنابراین, فن آوری اندازه گیری دمای فیبر نوری می تواند دما را در چنین محیط های تداخل الکترومغناطیسی قوی اندازه گیری کند, اطمینان از قابلیت اطمینان و پایداری نتایج اندازه گیری.
ایمنی ذاتی
در محیط های قابل اشتعال و انفجار, مانند سایت های ذخیره سازی نفت و گاز در صنایع پتروشیمی و معادن زیرزمینی زغال سنگ, سنسورهای سنتی دمای الکتریکی ممکن است به دلیل اصل کارشان که شامل سیگنال های الکتریکی است، جرقه های الکتریکی ایجاد کنند, که می تواند باعث حوادث ایمنی جدی مانند انفجار یا آتش سوزی شود. فیبر نوری از مواد عایق مانند شیشه یا پلاستیک ساخته شده است, که در طول فرآیند اندازه گیری شارژ نمی شوند و جرقه الکتریکی ایجاد نمی کنند. بنابراین, فن آوری اندازه گیری دمای فیبر نوری دارای ویژگی های ایمنی ذاتی است و می تواند با خیال راحت دما را در این محیط های خطرناک اندازه گیری کند., تضمین موثر ایمنی پرسنل و تجهیزات.
مقاومت در برابر خوردگی
در برخی از محیط های شیمیایی خشن, مانند کارگاه های تولید مواد شیمیایی و نظارت بر تجهیزات در محیط های دریایی, هوا ممکن است حاوی گازها یا مایعات خورنده باشد, که می تواند سنسورهای دمای فلز سنتی را خورده و عمر مفید و دقت اندازه گیری آنها را تحت تاثیر قرار دهد. مواد فیبر نوری مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و می توانند در چنین محیط های شیمیایی خشن برای مدت طولانی پایدار عمل کنند., اطمینان از دقت و تداوم اندازه گیری دما.

（2） مزایای در اندازه گیری مشخصات
دقت بالا و حساسیت بالا
فن آوری اندازه گیری دمای فیبر نوری می تواند به اندازه گیری دما با دقت بالا دست یابد و الزامات دقت اندازه گیری دما را در محیط های مختلف پیچیده برآورده کند.. مثلا, در آزمایشات تحقیقاتی علمی که به تغییرات دما بسیار حساس هستند, یا در پایش دمای تراشه های الکترونیکی, حتی تغییرات کوچک دما می تواند تأثیر قابل توجهی بر نتایج تجربی یا عملکرد تجهیزات داشته باشد. فناوری اندازه‌گیری دمای فیبر نوری می‌تواند این تغییرات دمایی ظریف را به دقت ثبت کند. حساسیت بالای آن همچنین آن را قادر می سازد تا به سرعت به تغییرات دما پاسخ دهد و بازخورد به موقع در مورد اطلاعات دما ارائه دهد, که در برخی از سناریوهای کاربردی که به سرعت پاسخ دمای بالا نیاز دارند بسیار مهم است, مانند پایش دما در فرآیندهای واکنش شیمیایی خاص.
نظارت از راه دور و اندازه گیری چند نقطه

فیبر نوری می تواند به نظارت مداوم دما برای ده ها یا حتی صدها کیلومتر دست یابد, و از طریق الف فیبر نوری توزیع شده سیستم اندازه گیری دما, نظارت بر دما در چندین نقطه نیز می تواند به طور همزمان انجام شود. این ویژگی در برخی از فرآیندهای ساخت و ساز زیرساخت های بزرگ و تولید صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار است. مثلا, در پایش خطوط لوله نفت از راه دور, فیبرهای نوری را می توان در امتداد خط لوله قرار داد تا دمای چندین نقطه در سراسر خط لوله را به طور همزمان کنترل کند, و تشخیص به موقع ناهنجاری های دما ناشی از نشت, انسداد, یا تأثیرات محیطی خارجی در خط لوله; در مدیریت دمای ساختمان های بزرگ, همچنین می توان از فیبرهای نوری برای نظارت بر دما در مکان های مختلف داخل ساختمان استفاده کرد, دستیابی به مدیریت کارآمد انرژی و تعمیر و نگهداری تجهیزات.

(3) مزایای دیگر

می تواند با سیستم های دیگر مرتبط شود
سیستم اندازه گیری دمای فیبر نوری را می توان با حفاظت در برابر آتش مرتبط کرد, سیستم های هشدار, غیره. هنگامی که افزایش غیر طبیعی دما تشخیص داده می شود, سیستم هشدار را می توان به موقع فعال کرد تا پرسنل مربوطه را برای انجام اقدامات آگاه کند. در عین حال, همچنین می توان اطلاعات دما را برای هشدار اولیه و پیشگیری قبل از وقوع آتش سوزی در اختیار سیستم حفاظت حریق قرار داد. مثلا, در مکان های پرجمعیت و متمرکز بار مانند مراکز خرید و انبارهای بزرگ, ارتباط بین اندازه گیری دمای فیبر نوری و سیستم های اعلام حریق می تواند به طور موثر سطح ایمنی آتش را بهبود بخشد و تلفات ناشی از حوادث آتش سوزی را کاهش دهد..

انتقال و تجزیه و تحلیل راحت داده ها
فیبر نوری نه تنها می تواند به عنوان یک سنسور دما عمل کند, بلکه به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری و انتقال دما, امکان انتقال داده از راه دور و تسهیل کاربران برای مشاهده و دستکاری نتایج اندازه گیری از راه دور. و می تواند داده های دمای جمع آوری شده را برای عیب یابی آسان تجزیه و تحلیل کند. در برخی از شبکه های نظارت از راه دور یا نظارت بر دستگاه در مقیاس بزرگ, راحتی انتقال و تجزیه و تحلیل داده ها می تواند کارایی مدیریت را تا حد زیادی بهبود بخشد, کاهش هزینه های نگهداری, و مشکلات احتمالی را به موقع شناسایی و رسیدگی کند.

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