רֹאשׁ 10 יצרנים עולמיים של מערכות ניטור טמפרטורת פיבר בראג גרטינג

יישום של חיישן טמפרטורת רשת Fiber Bragg מַעֲרֶכֶת

חיישנים מסורתיים רגישים להפרעות אלקטרומגנטיות ואינם יכולים לעבוד בסביבות קשות. בשנים האחרונות, הם הוחלפו בהדרגה בחיישני סיבים אופטיים. אוּלָם, עם הרחבה מתמשכת של טווח היישומים של חיישני סיבים אופטיים, גם הדרישות של אנשים לתפקודים שלהם הולכות וגדלות. זיהוי טמפרטורה סביבתית הכרחי מאוד בייצור תעשייתי ובחיי היומיום. השיטה הנפוצה לזיהוי טמפרטורת הסביבה היא שימוש בחיישן טמפרטורה אופטי המוצב בסביבה מסוימת כדי למדוד את טמפרטורת הסביבה של אותה סביבה. בשנים האחרונות, מחקר על סיבים בראג הפך להיות מתוחכם יותר ויותר לנושא חם בתחום הסיבים האופטיים. עם העמקת המחקר, תהליך הייצור של סיבים בראג סיבים והרגישות לאור של סיבים השתפרו בהדרגה, ורשתות סיבים בראג היו בשימוש נרחב בתחומים מודרניים שונים. בהשוואה למכשירי חישה אחרים, היתרונות של העלות הנמוכה והיציבות הגבוהה של מכשירי החישה של סיב Bragg סורג הופכים אותם לשימוש נרחב. במקביל, בשל העובדה שהסורג עצמו חרוט בליבת הסיבים, קל להתחבר למערכת הסיבים ולשלב את המערכת, מה שהופך את חיישני סורג הסיבים Bragg לנוחים ליישום במערכות זיהוי מבוזרות שונות למרחקים ארוכים.

מאפיינים של חיישן סיב בראג

כסוג חדש של מכשיר סיב אופטי פסיבי, הוא זכה לתשומת לב נרחבת ברחבי העולם בשל יתרונותיו כגון שידור אופטי, הפרעות אנטי אלקטרומגנטיות, עמידות בפני קורוזיה, בידוד חשמלי גבוה, אובדן שידור נמוך, טווח מדידה רחב, שימוש חוזר קל לרשת, ומיזעור. זה הפך לאחת הטכנולוגיות המתפתחות ביותר בתחום החישה והיה בשימוש נרחב בהנדסה אזרחית, תעופה וחלל, פטרוכימי, כּוֹחַ, רְפוּאִי, בניית ספינות ותחומים אחרים.

מערכת מדידת טמפרטורה של כבל סיב בראג גרטינג

במהלך פעולת הכבלים, החוטים ייצרו חום. בהשפעת גורמים כמו עומס מופרז, פגמים מקומיים, וסביבה חיצונית, החימום של חוטי כבלים יגדל בהשוואה לתנאים רגילים. תחת פעולה ארוכת טווח בטמפרטורה גבוהה במיוחד, חומר הבידוד יזדקן במהירות ויהפוך שביר, והבידוד יתפרק, מה שמוביל לקצר חשמלי ואף לשריפות, גורם לתאונות קשות. בְּדֶרֶך כְּלַל, קשה לזהות פגמים פוטנציאליים בשיטת הנחת הכבלים במהלך בדיקות רגילות, ולרוב זה רק לאחר תקלה או אפילו תאונה, גורם להפסדים משמעותיים, שננקטים אמצעי תיקון.

סוֹלְלָה מדידת טמפרטורה של סיבים אופטיים הֶתקֵן

אגירת אנרגיה אלקטרוכימית היא כיום טכנולוגיית אחסון האנרגיה החדישה ביותר, מתוכן סוללות ליתיום-יון הפכו לטכנולוגיית אחסון האנרגיה המבטיחה ביותר בשל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלהן, צפיפות הספק גבוהה וקצב המרת אנרגיה, וקל משקל. ערכת סוללות ליתיום היא מרכיב חשוב בטכנולוגיה הקיימת לאחסון אנרגיה בקנה מידה גדול, המורכב ממספר רב של תאי סוללת ליתיום המחוברים בטור ובמקביל. במהלך פעולת סוללות ליתיום, כמות גדולה של חום מצטברת עקב תגובות כימיות ואלקטרוכימיות פנימיות, גורם לטמפרטורות גבוהות ומקצר את חיי השירות שלהם ויוצר בעיות בטיחות. בנוסף, הבדלי הטמפרטורה וחוסר האיזון בין תאי סוללת ליתיום בודדים יכולים להשפיע על אורך החיים של כל ערכת סוללות הליתיום. כַּיוֹם, שיטות תרמיסטור או צמד תרמי משמשות בדרך כלל לניטור טמפרטורה של חבילות ליתיום לאחסון אנרגיה. כדי לנטר כל תא סוללת ליתיום בנפרד בחבילת סוללות הליתיום, נדרש מספר רב של מכשירים, החיווט מורכב, ואות המדידה רגיש להפרעות אלקטרומגנטיות. לָכֵן, שתי השיטות הנ"ל אינן מתאימות לניטור טמפרטורה של חבילות ליתיום לאחסון אנרגיה בקנה מידה גדול.

תוכנית מדידת טמפרטורת רשת Fibre Bragg עבור מערכת החשמל

לוח מעגלים אופטי הוא המרכיב העיקרי של מוצרים אלקטרוניים על הסיפון, והביצועים של לוח המעגלים משפיעים ישירות על איכות המוצרים האלקטרוניים המשולבים. כַּיוֹם, כאשר טכנולוגיית המיקרו-אלקטרוניקה נכנסת לעידן של מעגלים משולבים בקנה מידה גדול במיוחד, המעגלים במטוסים צבאיים הופכים מורכבים יותר ויותר. היישום הנרחב של לוחות מודפסים רב-שכבתיים, הרכבה על פני השטח, ומעגלים משולבים בקנה מידה גדול הפכו את אבחון התקלות של לוחות מעגלים לקשה יותר ויותר. לפי חוק ג'ול, הזרם העובר במעגל במהלך הפעולה ייצור פיזור חום. על ידי השוואת הטמפרטורה של הרכיבים, ניתן לקבוע את מיקומו של הרכיב הפגום. אנשים החלו לנסות לקבוע את מצב העבודה של כל רכיב על ידי זיהוי התפלגות הטמפרטורה ושינויי הטמפרטורה במהלך פעולת המעגל, על מנת לאתר תקלות בלוח המעגלים. השיטה הנפוצה ביותר לאבחון תקלות במעגלים המבוססים על חימום רכיבים כיום היא שימוש בדימויים תרמיים אינפרא אדום לאיתור תקלות בלוח המעגלים. אוּלָם, רזולוציית הטמפרטורה והדיוק של מצלמים תרמיים אינפרא אדום אינם גבוהים, והם יכולים למדוד רק באופן גס את הטמפרטורה של שטח גדול. לָכֵן, הם לא יכולים לזהות את הטמפרטורה של חלק מהרכיבים עם שינויי טמפרטורה קטנים, nor can they accurately detect the temperature of some small components. בנוסף, the method of fault analysis through voltage detection of key points is only suitable for analyzing circuits with known schematics or circuits with simple structures. When analyzing faults in large-scale integrated circuit boards and circuit boards with unknown schematics, the efficiency is not high and it does not have replicability.

Principle of Fiber Bragg Grating Temperature Sensor

A sensor that detects temperature by detecting the shift in the center wavelength of the light signal reflected by an internal sensitive component – a fiber optic grating. Installation structures with different types of packaging such as surface, embedded, and immersion. בשל העובדה שחיישני טמפרטורת סיבים אופטיים משתמשים בגלי אור כדי להעביר מידע, וסיבים אופטיים הם אמצעי שידור מבודדים חשמליים ועמידים בפני קורוזיה, הם לא מפחדים מהפרעות אלקטרומגנטיות חזקות. זה הופך אותם נוחים ויעילים לניטור במגוון אלקטרומכניים בקנה מידה גדול, פטרוכימי, לחץ גבוה מתכתי, הפרעות אלקטרומגנטיות חזקות, דָלִיק, חוֹמֶר נֶפֶץ, וסביבות קורוזיביות מאוד, עם אמינות ויציבות גבוהים. בנוסף, לתוצאות המדידה של חיישני טמפרטורת סיבים אופטיים יש יכולת חזרה טובה, מה שמקל על יצירת צורות שונות של רשתות חישה בסיבים אופטיים וניתן להשתמש בו למדידה מוחלטת של פרמטרים חיצוניים. ניתן גם לכתוב רשתות מרובות לתוך סיב אופטי אחד כדי ליצור מערך חישה, achieving quasi distributed measurement.

Features of Grating Sensor Products:

Passive, uncharged, בטוח מטבעו, not affected by electromagnetic interference and lightning damage; Multi point serial multiplexing, high temperature measurement accuracy and resolution without being affected by light source fluctuations and transmission line losses, can directly transmit signals remotely through optical fibers (over 50km)

 

חיישן טמפרטורה בסיבים אופטיים, מערכת ניטור חכמה, יצרן סיבים אופטיים מבוזרים בסין