Capteurs de température à fibre optique INNO ,Systèmes de surveillance de la température.
Le meilleur Mesure de la température par fibre optique fluorescente l'appareil doit avoir les caractéristiques d'une large gamme d'applications, Sécurité intrinsèque, Résistance à haute tension, Résistance aux interférences électromagnétiques, isolation, haute précision, performances stables, longue durée de vie, etc. Il convient à diverses applications industrielles et scientifiques telles que la surveillance des équipements électriques et la mesure des environnements difficiles.. Il peut surveiller la température en temps réel, fournir des données précises, et dispose de fonctions d'alarme et d'avertissement pour garantir un fonctionnement stable dans des environnements complexes.
1、 Vue d'ensemble Mesure de température fluorescente à fibre optique
Appareil
L'appareil de mesure de la température à fibre optique fluorescente est un appareil qui utilise les caractéristiques de fluorescence pour mesurer la température.. Il est principalement composé de fibres optiques multimodes et d'objets fluorescents installés dessus. Cet appareil a une large gamme d'applications dans divers domaines, tels que la mesure de la température des instruments haute tension dans les équipements électriques, systèmes de diagnostic moteur, et mesure de la température entre les enroulements du transformateur; Mesure de température dans les procédés chimiques tels que les environnements hautement corrosifs ou les procédés de traitement électrochimique, et mesure sûre de la température sous chauffage par rayonnement micro-ondes; Les domaines de la biologie et de la médecine, comme la mesure de la température lors d'interventions chirurgicales et la recherche sur les réponses physiologiques sous rayonnement électromagnétique, jouer un rôle important.
2、 Principe de fonctionnement de Appareil de mesure de température à fibre optique fluorescente
Le principe de fonctionnement du dispositif de mesure de température à fibre optique fluorescente est basé sur les propriétés optiques des substances fluorescentes. Lorsqu'une substance fluorescente est excitée par un rayonnement lumineux d'une longueur d'onde spécifique, il peut produire un spectre visible, également connu sous le nom de fluorescence. Après avoir arrêté l'irradiation, la fluorescence disparaît progressivement, et la fluorescence qui disparaît progressivement est appelée rémanence. La constante de temps de décroissance de la rémanence fluorescente est une fonction à valeur unique de la température., généralement plus la température est élevée, plus la constante de temps est petite. Tant que la valeur de la constante de temps est mesurée, la température peut être calculée. Spécifiquement, les substances fluorescentes émettent de l'énergie de fluorescence lors d'une excitation par une lumière d'une certaine longueur d'onde (spectre d'excitation). Après la suppression de l'incitation, La persistance de la rémanence de la fluorescence dépend de facteurs tels que les caractéristiques de la substance fluorescente et de la température environnementale. Cette fluorescence excitée se désintègre généralement de façon exponentielle, le temps de décroissance constant étant la durée de vie de la fluorescence ou le temps de rémanence de fluorescence (ns). Le détecteur peut mesurer avec précision la température ambiante de la sonde et assurer une surveillance et une alarme en mesurant la durée de vie de la fluorescence..
3、 Facteurs affectant les performances des appareils de mesure de température à fibre optique fluorescente
3.1 Caractéristiques des substances fluorescentes
Stabilité de la relation de dépendance à la température
La stabilité de la dépendance de la durée de vie de la fluorescence à la température affecte directement la précision des mesures. Si cette relation est instable, il y aura des écarts dans la correspondance entre le temps de rémanence de fluorescence et la température à différentes températures, conduisant à des erreurs de mesure. Par exemple, dans certains processus de production industrielle de précision, comme la surveillance de la température dans la fabrication de puces électroniques, même de petits changements de température peuvent affecter la qualité des puces. Une relation stable entre la température et la dépendance est nécessaire pour garantir une surveillance précise de la température..
Stabilité à long terme
La stabilité à long terme des substances fluorescentes est également cruciale pour les performances de l'appareil.. Prenant comme exemple le dispositif de mesure de la température à fibre optique à fluorescence utilisé pour la surveillance des équipements, si les performances de la substance fluorescente changent de manière significative au fil du temps, comme une diminution de l'intensité de la fluorescence ou un changement dans la correspondance de température du temps de rémanence de la fluorescence, la précision des mesures et la fiabilité de l'appareil diminueront. Certains appareils peuvent nécessiter une surveillance stable de la température à long terme, comme la surveillance des transformateurs dans les systèmes électriques, qui nécessite des substances fluorescentes pour maintenir des performances stables pendant de nombreuses années d'utilisation. Certaines substances sensibles à la température dans les systèmes associés sont des matériaux de terres rares qui ne sont sensibles qu'à la température., et leur stabilité à long terme a été entièrement vérifiée, et les systèmes associés sont appliqués avec succès à la surveillance des appareils depuis plus de 30 années.
3.2 Facteurs liés à la source lumineuse
Stabilité de l'intensité de la source lumineuse
Bien que le principe de la mesure de la température par fibre optique fluorescente soit que la température de la cible mesurée dépend uniquement de la constante de temps du matériau fluorescent et est indépendante des changements d'intensité de la source lumineuse. Toutefois, dans des situations pratiques, si l'intensité de la source lumineuse fluctue trop, cela peut affecter la précision de la mesure de la rémanence de fluorescence. Par exemple, lorsque l'intensité de la source lumineuse augmente ou diminue soudainement, cela peut provoquer des fluctuations dans le signal de fluorescence reçu par le détecteur, interférant ainsi avec la détermination précise de la durée de vie de la rémanence de fluorescence.
Précision de la longueur d'onde de la source lumineuse
L'excitation des substances fluorescentes nécessite une lumière d'une longueur d'onde spécifique. Si la longueur d'onde émise par la source lumineuse est inexacte, il peut ne pas exciter efficacement la substance fluorescente ou l'efficacité de l'excitation peut être faible. Cela entraînera de faibles signaux de fluorescence, ce qui à son tour affectera la précision de la mesure de la température.
3.3 Facteurs liés aux fibres
Perte de fibre optique
Les câbles à fibres optiques génèrent des pertes lors de la transmission des signaux optiques, y compris les pertes d'absorption, pertes par diffusion, etc. Si la perte est trop importante, le signal de fluorescence sera fortement atténué pendant la transmission, et la force du signal atteignant le détecteur s'affaiblira, affectant ainsi la précision de la mesure. Par exemple, dans les applications de mesure de température par fibre optique longue distance, les pertes de fibre optique peuvent s'accumuler, conduisant à une augmentation des erreurs de mesure de la température à l'extrémité distante.
Rayon de courbure des fibres
The bending radius of the optical fiber in the fluorescent fiber temperature measurement device has certain requirements. If the bending radius is too small, it will increase the loss of the fiber and may even cause damage to the fiber. Especially in some scenarios where optical fibers need to be arranged in narrow spaces or bent for installation, such as temperature monitoring inside certain equipment, 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., Ltée. a établi une coopération approfondie entre l'industrie, milieu universitaire, et recherche avec l'Université de Fuzhou. Une équipe de recherche technologique dirigée par des directeurs de thèse en optique et en électricité, avec la participation de professeurs et d'étudiants diplômés, a été créé avec la recherche et le développement indépendants comme objectif principal. Sa technologie de détection de fibre fluorescente a atteint un niveau avancé, et il a développé indépendamment une série de produits de mesure de la température des fibres fluorescentes.
Domaines d'application du produit
Sa technologie de mesure de température par fibre optique, avec sa haute isolation supérieure et sa forte performance anti-interférence, résout les problèmes de mesure de température dans de nombreux domaines tels que les micro-ondes haute fréquence, électrique à haute tension, inflammable et explosif, transport ferroviaire, pétrochimique, militaire et ainsi de suite. Le produit peut fournir des données de température précises dans les transformateurs de puissance, lignes de câbles, et d'autres domaines, et peut être utilisé pour surveiller la température du point chaud des enroulements du transformateur. Son application dans les transformateurs secs présente l'avantage de surmonter les inconvénients des technologies de mesure de température existantes., comme surmonter le problème des courts-circuits causés par les sondes métalliques PT100, qui peut obtenir des données sur la température du transformateur de manière plus réaliste et directe.
Caractéristiques de performance du produit
La société Capteur de température à fibre optique fluorescente possède des propriétés d'isolation inhérentes et peut effectuer une surveillance de la température en ligne sur les composants qui résistent à une haute tension ou à un courant élevé. Par exemple, il a une applicabilité dans la surveillance de la température des équipements liés au State Grid, tels que l'appareil de commutation à haute tension, grands transformateurs immergés dans l'huile, réacteurs à haute tension, etc.
4.2 Fuzhou InnoTech
Rentabilité et fonctionnalité du produit
Le système de mesure de la température par fibre optique à fluorescence d'Inno Technology présente une rentabilité élevée et un prix raisonnable. Ses produits présentent des avantages technologiques uniques en matière de mesure de température dans des environnements spéciaux tels que la haute tension et les fortes interférences électromagnétiques.. Le point chaud de température du fluorescent Capteur de température à fibre optique utilisé dans le transmetteur n'est pas connecté électriquement à la partie réceptrice du signal de mesure, qui peut fonctionner avec une haute précision et stabilité pendant longtemps, améliorant considérablement sa gamme d'applications.
Spécifications et conception du produit
La sonde à fibre optique a une tension de tenue de 100KV (40mm longueur de tenue, 5-temps de tenue minute), avec 1-16 Canaux de mesure de température (extensible). Le type de capteur est une fibre optique à quartz, avec une configuration standard de 5 Mètres (personnalisable pour différentes longueurs). La sonde à fibre optique se compose de trois parties: Connecteur ST, Câble à fibre optique, et fin de détection de température finale. Sa conception est raisonnable, et les fonctions de chaque partie sont claires. Par exemple, l'extrémité de détection de température finale contient un matériau de terre rare de détection de température, qui est utilisé pour générer des signaux optiques contenant des informations sur la température. Le câble à fibre optique peut résister à une température élevée de 200 °C dans son ensemble, avec un diamètre extérieur de 3 mm, un rayon de courbure à long terme de 13,2 cm, un rayon de courbure à court terme de 4,4 cm, et une distance au sol de 0,4 m de la prise fibre optique. Il peut résister à une tension de fréquence industrielle de 100KV pendant 5 minutes.
Domaines d'application et services
Nous fournissons des solutions complètes et des services d'application pour la température, vibration, surveillance de la pression dans divers domaines tels que les tunnels utilitaires, oléoducs et gazoducs, Transport ferroviaire, électricité, génie municipal, énergie nucléaire, Une nouvelle énergie, et génie chimique. Collaborer avec des universités telles que l'Université de Fuzhou, nous avons développé avec succès un capteur de température à fibre optique fluorescent avec des droits de propriété intellectuelle indépendants.
5、 Méthode et norme de sélection du meilleur appareil de mesure de température à fibre optique fluorescente
5.1 Précision de mesure
Correspondance des exigences de précision
Déterminer la précision de mesure requise en fonction du scénario d'application réel. Par exemple, la surveillance de la température dans le processus de fabrication de puces électroniques peut nécessiter des appareils de mesure de la température à fibre fluorescente avec une précision de ± 0.1 ℃ ou même plus haut. Dans certains environnements industriels où la précision de la température n'est pas particulièrement élevée, comme la surveillance de la température dans les cuves de réaction chimique ordinaires, une précision de ± 1 ℃ peut être suffisant. Si la précision de l'appareil sélectionné est inférieure à la demande réelle, cela peut entraîner des problèmes de qualité ou des risques de fonctionnement des équipements pendant le processus de production; Si l'exigence de précision est trop élevée, cela peut augmenter les coûts inutiles.
Stabilité de la précision
En plus de la valeur de précision elle-même, la stabilité de la précision est également importante. Pendant le processus de surveillance de la température à long terme, la précision de l'appareil ne doit pas présenter de fluctuations significatives. Par exemple, dans la surveillance à long terme de la température des transformateurs du système électrique, il est nécessaire que l'appareil de mesure de la température maintienne un niveau de précision acceptable pendant plusieurs années, voire plusieurs décennies d'utilisation, afin de garantir une évaluation précise de la capacité de charge du transformateur et un fonctionnement sûr de l'équipement..
5.2 Plage de mesure de la température
Répondre aux exigences de température de travail
La plage de température varie considérablement selon les différents scénarios d'application. Dans le scénario de surveillance de la température du four, il peut être nécessaire de mesurer des températures élevées de plusieurs centaines de degrés Celsius, lors d'expériences biomédicales, la surveillance de la température peut nécessiter uniquement une plage de température proche de la température du corps humain. Donc, il est nécessaire de choisir un appareil de mesure de la température à fibre optique fluorescente capable de couvrir la plage de température des scénarios d'application pratiques. Si la plage de mesure est trop petite pour répondre aux exigences de mesure dans des environnements à haute ou basse température; Une plage de mesure trop large peut augmenter les coûts inutiles ou réduire la précision des mesures dans une plage de température spécifique..
Adaptabilité aux environnements de température spéciaux
Pour certains environnements à température spéciale, comme ceux avec des changements de température rapides ou de grands gradients de température, les appareils de mesure de la température doivent avoir une bonne adaptabilité. Par exemple, dans les étapes de refroidissement et de chauffage rapides de certains processus chimiques ou dans les processus de démarrage et d'arrêt des moteurs, les appareils de mesure de la température doivent être capables de mesurer avec précision les changements rapides de température sans être endommagés ni générer d'erreurs de mesure significatives dues à des changements rapides de température.
5.3 Capacité anti-interférence
interférences électromagnétiques
Dans de nombreux scénarios d'application, comme à proximité d'équipements électriques tels que des appareillages haute tension et des transformateurs, il y a un fort champ électromagnétique. Les appareils de mesure de température à fibre optique fluorescente doivent avoir une bonne résistance aux interférences électromagnétiques pour garantir une mesure précise de la température.. Par exemple, dans les sous-stations haute tension, l'intensité du champ électromagnétique est très élevée. Si l'appareil de mesure de la température a une mauvaise résistance aux interférences électromagnétiques, cela peut provoquer des fluctuations ou des erreurs dans les données de mesure, affectant ainsi le jugement de l’état de fonctionnement de l’équipement.
Corrosion chimique et interférence environnementale
Dans des scénarios tels que la production chimique et les environnements marins, il peut y avoir des substances chimiques corrosives ou des facteurs d'interférence environnementaux tels que l'humidité et la poussière. Le dispositif de mesure de la température à fibre optique fluorescente sélectionné doit être capable de résister à ces interférences et d'assurer des performances de fonctionnement normales.. Par exemple, dans le suivi de la température des équipements des plateformes pétrolières offshore, l'appareil doit être capable de résister à la corrosion de l'eau de mer et aux effets environnementaux d'une humidité élevée et d'une salinité élevée.
5.4 Exigences d'installation et d'utilisation
Taille et espace d'installation
Sélectionnez la taille appropriée du dispositif de mesure de la température à fibre optique fluorescente en fonction de l'espace d'installation réel. Dans certains scénarios de surveillance de la température à l'intérieur d'appareils ou de petits espaces, tels que les petits appareils électroniques ou les instruments de précision, des sondes de température de petite taille et des structures d'appareil compactes sont nécessaires pour une installation fluide sans affecter le fonctionnement normal de l'équipement.
Méthode d'installation flexible
La méthode d'installation de l'appareil doit avoir un certain degré de flexibilité et pouvoir s'adapter à différentes formes, état de surface, etc. des objets testés. Par exemple, pour objets de forme irrégulière ou appareils avec des surfaces inégales, la sonde de l'appareil de mesure de la température peut être facilement installée et en bon contact avec la surface mesurée.
Commodité d'exploitation et d'entretien
Choisissez un appareil de mesure de température à fibre optique à fluorescence facile à utiliser et à entretenir. Par exemple, les réglages des paramètres de l'appareil doivent être pratiques et rapides, et le processus de dépannage et de maintenance ne devrait pas être trop compliqué. Dans les systèmes de surveillance de température de certains grands groupes d'équipements industriels, si le fonctionnement et la maintenance des appareils de mesure de la température sont trop fastidieux, cela augmentera les coûts de main-d'œuvre et les temps d'arrêt des équipements.
5.5 Facteurs de coût
Coût d'achat d'équipement
Le coût d'achat d'appareils de mesure de température à fibre optique fluorescente de différentes marques et performances varie considérablement. Sur le principe de répondre aux besoins d’applications pratiques, il faut comparer les prix des différents produits. Par exemple, pour les petites entreprises avec des budgets limités ou des projets sensibles aux coûts, ils peuvent donner la priorité aux produits dont les prix sont relativement bas, mais en même temps, ils doivent s'assurer que les performances de base des produits répondent aux exigences.
Coûts d’exploitation et d’entretien
En plus des frais d'approvisionnement, les coûts d’exploitation et de maintenance de l’équipement doivent également être pris en compte. Y compris la consommation d'énergie, frais d'étalonnage réguliers, et les coûts de remplacement des pièces vulnérables. Par exemple, certains appareils de mesure de température à fibre optique fluorescente de haute précision peuvent nécessiter un étalonnage plus fréquent, ce qui augmentera les coûts de maintenance; Si le coût de remplacement des pièces vulnérables telles que les sondes à fibre optique de certains appareils est trop élevé, cela augmentera également le coût d’exploitation global.
Capteur de température à fibre optique, Système de surveillance intelligent, Fabricant de fibre optique distribuée en Chine
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