INNO 광섬유 온도 센서 ,온도 모니터링 시스템.
적합한 광섬유 온도 센서를 선택하려면 애플리케이션 시나리오의 특정 요구 사항을 기반으로 해야 합니다., 전자기 환경과 같은 요인을 고려하여, 측정 공간 제한, 위험한 환경, 측정 포인트 및 레이아웃, 측정 온도 범위, 정확도 및 해상도 요구 사항, 프로브의 작동 유형뿐만 아니라, 센서가 특정 환경의 온도 모니터링 요구 사항을 충족할 수 있는지 확인.
1. 종류 광섬유 온도 센서
1.1 섬유 브래그 격자 온도 센서
원칙
광섬유 브래그 격자 온도 센서는 광섬유 재료의 감광성을 사용하여 온도 측정을 위해 광섬유 코어에 공간 위상 격자를 형성합니다.. 예를 들어, Bragg fiber grating is a new type of fiber Bragg grating formed by irradiating single-mode germanium doped fiber with ultraviolet light to form a grating technology. After grating, the refractive index of the fiber core shows periodic distribution stripes and produces Bragg grating effect. Its basic optical characteristic is a narrowband optical filter centered on the resonance wavelength, which satisfies
Optical equations. Long period fiber Bragg grating couples the fundamental mode of forward transmission into the cladding mode of forward transmission.
특성
작은 사이즈: Compared with general light temperature sensors, fiber Bragg grating sensors have a smaller size, which makes them advantageous in some space limited application scenarios. 예를 들어, in the aerospace field, where space is limited on aircraft, 소형 센서는 설치 및 사용이 더 쉽습니다..
검출량은 파장정보: 광원 변동 등의 요인에 영향을 받지 않습니다., 섬유 굽힘 손실, 연결 손실, 및 검출기 노화. 예를 들어, 장거리 광섬유 전송에서, 광섬유에 어느 정도 구부러지거나 연결 지점이 있더라도, 측정 결과에 큰 영향을 미치지 않습니다..
환경 간섭에 민감하지 않음: 게다가, 파장 인코딩을 통해 파장 분할 다중화 기술을 쉽게 사용할 수 있습니다., 복잡한 환경에서 정확한 온도 측정 가능. 전력 시스템에서는, 변전소와 같은 장소에는 전자파 간섭 등 복잡한 환경 요인이 존재합니다., 광섬유 브래그 격자 온도 센서는 안정적으로 작동할 수 있습니다..
빠른 측정 속도: The measurement speed of a single optical fiber is generally within tens of milliseconds, and the transmission distance of the fiber can reach more than 10km, which can meet some temperature monitoring requirements with high real-time requirements, such as temperature monitoring of large motors, transformers and other equipment.
1.2 Distributed Fiber Optic Temperature Sensor
원칙
Mainly based on Raman scattering effect and Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) technology to achieve continuous distributed measurement. The reflected light of laser in fiber optic transmission mainly includes Rayleigh scattering, 라만 산란, 브릴루앙 산란. 분산 광섬유 sensors have gone through the development process from the initial liquid core fiber distributed temperature monitoring system based on backward Rayleigh scattering, 광시간 영역 라만 산란 기반의 광섬유 온도 측정 시스템, 광주파수 영역 라만 산란 기반의 광섬유 온도 측정 시스템.
특성
분산 측정 기능: 수 킬로미터 이내의 광섬유 케이블을 따라 다양한 지점에서 온도를 지속적으로 실시간 측정할 수 있습니다., 최대 미터의 위치 정확도와 최대 측정 정확도 1 도. 대규모 교차점의 온도 측정과 같은 용도에 매우 적합합니다.. 예를 들어, 유전에서, 송유관을 따라 온도 분포를 모니터링하고 잠재적인 누출 지점을 적시에 감지할 수 있습니다..
연구 핫스팟이 많아요: 브릴루앙 산란 시간 영역 및 주파수 영역 시스템은 광섬유 센서 분야에서도 뜨거운 주제입니다.. Several companies have corresponding products, which means that their technology is constantly developing and improving, and the future application prospects are broad.
1.3 형광성 광섬유 온도 센서
원칙
It is a sensor that uses fluorescent materials to undergo changes in fluorescence intensity or wavelength under temperature changes, and transmits signals through optical fibers to achieve temperature detection. A typical fluorescent fiber optic temperature sensor includes a light source, 광섬유, 형광물질, and a spectral analyzer. The light source generates excitation light of a certain wavelength, which is transmitted to the fluorescent material through an optical fiber. After the fluorescent material absorbs the excitation light, it emits a fluorescence signal with a specific wavelength, which is transmitted back to the spectrometer for detection through the optical fiber. 온도가 변할 때, the fluorescence characteristics of the fluorescent material will change, which may be a change in fluorescence intensity or a shift in fluorescence wavelength. The temperature value can be determined by measuring the intensity or wavelength of the fluorescence signal.
특성
높은 정밀도: Fluorescent materials are particularly sensitive to temperature changes, making fluorescent fiber temperature sensors have high measurement accuracy and can be used in medical diagnostic fields that require high temperature measurement accuracy, such as temperature monitoring in some high-precision biomedical research.
빠른 응답: capable of real-time monitoring of temperature changes and immediate response, suitable for scenarios that require high response speed to temperature changes, such as temperature monitoring in some chemical reaction processes.
Multi point temperature detection capability: It can monitor the temperature of multiple locations simultaneously through a fiber optic temperature transmitter, which is very useful in situations where multiple points need to be monitored. 예를 들어, in the temperature monitoring of server rooms in large data centers, the temperature of multiple servers can be monitored simultaneously.
강력한 간섭 방지 능력: not affected by interference signals, able to work normally in complex electromagnetic environments. In industrial environments, such as places with a large number of electrical equipment generating electromagnetic interference, temperature can still be accurately measured.
장기적 안정성: 형광물질은 내구성과 안정성이 강함, 센서는 장기간 사용 중에도 높은 성능 안정성을 유지할 수 있습니다., making them suitable for real-time temperature monitoring and control in energy management and other fields.
Wide environmental temperature range: 광범위한 환경 온도에 적합, from low to minus Baidu to high to several hundred degrees, it can be used for temperature measurement in various extreme temperature environments, such as polar environments or temperature monitoring near high-temperature industrial furnaces.
1.4. Interference type fiber optic temperature sensor
원칙
예를 들어, the fiber Fabry Perot interferometric temperature sensor is based on the temperature sensitive characteristics of the interference fringes of the Fabry Perot interferometer. 온도가 변할 때, the position of the interference fringes will move, allowing for accurate temperature measurement. Such sensors typically require fine optical structures to ensure high-precision temperature readings.
특성
고정밀 측정: Due to its reliance on the movement of interference fringes to measure temperature, as long as the optical structure design is reasonable and the accuracy is high enough, it can achieve very accurate temperature measurement, which can be used in fields such as scientific research that require extremely high precision.
High requirements for optical structure: Fine optical structure is needed, which means that its manufacturing and installation costs may be relatively high, and there are also certain requirements for the usage environment, such as avoiding the influence of interference factors such as vibration on the optical structure.
1.5. 반도체 흡수형 광섬유 온도센서
원칙
이러한 유형의 센서는 온도에 따라 변화하는 반도체 재료의 흡수 스펙트럼 특성을 활용합니다., 빛의 세기 변화를 모니터링하여 온도를 계산합니다.. 반도체 재료의 선택 및 가공 기술은 성능에 큰 영향을 미칩니다..
특성
반도체 재료의 특성과 관련: 성능은 선택한 반도체 재료와 처리 기술에 따라 달라집니다., 다양한 반도체 재료는 다양한 온도 범위와 측정 정확도 요구 사항에 적합할 수 있습니다..
광도 모니터링 및 측정: 빛의 세기 변화를 모니터링하여 온도를 계산함으로써, 이 측정 방법은 비교적 직접적입니다., but may be affected by factors such as light source stability. If the light intensity of the light source is unstable, it may cause certain errors in the measurement results.
2. Key factors for selecting fiber optic temperature sensors
2.1 Application scenario requirements
전자기 환경
If there is strong electromagnetic interference in the application scenario, such as near substations, 고전압 개폐 장치, or around some large industrial motors in the power system, traditional temperature measurement methods may be severely affected and unable to work properly. Fiber optic temperature sensors have the characteristics of light waves not producing electromagnetic interference and not afraid of electromagnetic interference. Fiber optic grating temperature sensors, 형광성 광섬유 온도 센서, 등. can accurately measure temperature in complex electromagnetic environments.
Measurement space limitations
When the measurement space is small, such as temperature measurement inside aerospace equipment or some precision instruments, a fiber optic temperature sensor with small size, 가벼운 무게, no charge on the fiber itself, 작은 크기, 가벼운 무게, and easy bending is very suitable. The small size of fiber optic grating temperature sensors meets this requirement.
Dangerous environment
In flammable, 폭발물, 부식성 환경, such as refineries in the petrochemical industry and warehouses storing flammable and explosive chemicals, there are special requirements for safety and corrosion resistance. Fiber optic temperature sensors have good radiation resistance and are particularly suitable for use in harsh environments such as flammable, 폭발물, space limited, 그리고 강한 전자기 간섭. 예를 들어, fiber optic sensors with special coatings or materials (such as polyimide coated fibers that can be used in certain high-temperature and corrosion-resistant environments) can be used in such hazardous environments
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2.2 Measurement Points and Layout
Single point and distributed
Based on the number of measurement points required, determine whether to use “분산” 또는 “단일 지점” 센서, which involves issues of single point cost, total cost, and installation layout. 대개, when there are less than 50 측정 포인트, 에이 “single point type” such as a fluorescent sensor is used; When there are more than 50 측정 포인트, “분산” sensors such as fiber Bragg grating sensors are usually used. If measuring the temperature along a long oil pipeline, multiple measurement points are required, and distributed fiber optic temperature sensors are more suitable; 소형 장치 내부의 주요 부품의 온도만 측정하는 경우, 단일 포인트 센서로 요구 사항을 충족할 수 있습니다..
2.3 온도 측정 범위
다양한 온도 범위의 적용 가능성
센서의 온도 측정 범위는 중요한 요소입니다..
대개, 센서의 온도 측정 범위는 여러 세그먼트로 나뉩니다., ~와 같은 -40 ℃ -+80 ℃,
-40 ℃ -+80 ℃는 일반적인 환경의 측정 범위입니다., 다양한 센서를 사용할 수 있으며;
−40℃−+250℃
-40 ℃ -+250 ℃는 전기 시스템과 같은 고온 산업 환경을 측정하는 데 사용할 수 있습니다., 대부분의 센서도 적용 가능합니다.;
−40℃−+400℃
-40 ℃ -+400 ℃는 고온 환경에 속합니다., 그러한 환경의 센서는 특별히 처리되어야 합니다.. 일반 광섬유 센서는 일반적으로 이러한 테스트 요구 사항을 충족하지 않습니다., and transmission fibers must use high-temperature resistant materials such as polyimide. 예를 들어, in ordinary indoor environment temperature monitoring, multiple types of fiber optic temperature sensors can be selected, while measuring temperature near high-temperature industrial furnaces requires the selection of special fiber optic temperature sensors that can withstand high temperatures.
2.4 Accuracy and Resolution Requirements
Selection of sensors with different precision levels
대개, temperature measurement accuracy is divided into five levels:
± 0.05 ℃, ± 0.1 ℃, ± 0.3 ℃, ± 0.5 ℃, ± 1 ℃. High precision sensors generally include fiber Fabry Perot interference type, fluorescence type, semiconductor absorption type, and sensitized fiber Bragg grating temperature sensors. If it is a scenario in biomedical research that requires extremely high temperature accuracy, 특정 세포 배양 과정 중 온도 모니터링 등, 그것은 필요하다 광섬유 온도 센서를 선택하세요 높은 정확도 수준; 특히 높은 온도 정확도가 필요하지 않은 일부 산업 생산 공정 모니터링에서, 비용 절감을 위해 상대적으로 정확도가 낮은 센서를 선택할 수 있습니다..
2.5 프로브의 작동 유형
침수형, 접촉 유형, 의료 유형, 등
침수형 센서를 사용하여 고체 온도를 측정할 수 있습니다., 액체, 그리고 가스. 침수 센서는 특수 처리됩니다., 광섬유는 강한 강도와 인성을 가지고 있습니다., 액체 탱크의 화학적 부식에 저항할 수 있는 제품. 예를 들어, 화학 생산에서, 침지 센서를 사용하여 반응 주전자 내부의 액체 온도를 측정할 수 있습니다.. 접촉식 센서는 물체 표면의 온도를 측정하는 데 특화되어 있습니다., such as temperature monitoring of high-voltage equipment such as dry-type transformers, 고전압 개폐 장치, 및 고전압 부스바. Medical sensors are specially designed for life science measurement, with small and thin probes that, when combined with dedicated demodulation devices, can achieve fast response speed and very high accuracy. They can be used in medical scenarios such as temperature monitoring of internal tissues in the human body.
3. Selection method of fiber optic temperature sensors in different application scenarios
3.1 산업 부문
전력 시스템
In power plants, substations and other places, there are a large number of electrical equipment with strong electromagnetic interference, and temperature monitoring of key parts of the equipment (변압기와 같은, 개폐 장치, 등.) is required. For this scenario, fiber Bragg grating temperature sensors are a more suitable choice. Because of its small size and insensitivity to environmental interference, it can accurately measure the surface temperature of equipment, and multiple sensors can be connected to a single optical fiber to monitor multiple key areas. If monitoring the temperature distribution along the cable, distributed fiber optic temperature sensors are more suitable. They can achieve continuous distributed measurement, timely detect cable hotspots, and prevent cable failures.
석유화학산업
There are hazardous environments such as flammable, 폭발물, and corrosive gases in refineries, oil storage facilities, 그리고 다른 장소. Temperature monitoring of equipment such as pipelines and reaction vessels is required here. Fluorescent fiber optic temperature sensors are a good choice, 강력한 간섭 방지 능력을 갖추고 혹독한 환경에서도 작동할 수 있기 때문입니다.. 또한 높은 정확도로 온도를 측정할 수 있습니다., 적시에 장비의 온도 이상을 감지합니다., 안전사고를 예방하고. 장거리 송유관의 온도 분포를 모니터링하는 경우, 분산 광섬유 온도 센서는 분산 측정의 장점을 활용하여 파이프라인을 따라 온도 조건을 정확하게 파악할 수 있습니다..
3.2 항공우주 분야
항공기 내부
항공기 내부 공간이 협소하기 때문에, 센서의 크기와 무게에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다., 센서는 항공기 운항 중 다양하고 복잡한 환경에 적응할 수 있어야 합니다.. Fiber Bragg grating temperature sensors or small fluorescent fiber optic temperature sensors are more suitable. They are small in size, 무게가 가볍다, and have strong resistance to electromagnetic interference. They can accurately measure temperature in the electromagnetic environment and limited space of aircraft, such as monitoring the internal temperature of aircraft engines or the temperature of aircraft electronic equipment cabins.
3.3. 의료분야
Internal measurement of the human body
When measuring the temperature of internal tissues in the human body, such as temperature monitoring in some minimally invasive surgeries or research on organ temperature, medical fiber optic temperature sensors are the best choice. Because its probe is small and thin, it can minimally damage human tissue, 전용 복조기와 결합하면, 빠른 응답 속도와 매우 높은 정확도를 달성할 수 있습니다., 인체 내부의 온도 정보를 정확하게 획득.
의료 장비의 온도 모니터링
병원의 일부 의료 장비의 온도 모니터링용, 대형 엑스레이 기계 등, MRI 장비, 등., 이러한 장치 주변의 전자기 간섭 가능성으로 인해, 장비의 주요 부품에 대한 온도 모니터링이 필요합니다.. Fiber Bragg 격자 온도 센서 또는 형광 광섬유 온도 센서는 요구 사항을 충족할 수 있습니다.. 전자기 간섭 저항이 강하고 장비의 표면 온도를 정확하게 측정할 수 있습니다., 의료 장비의 정상적인 작동 보장.
3.4. 건설분야
건물 구조 모니터링
When monitoring the structural safety of buildings, such as monitoring temperature changes inside concrete structures such as bridges and dams, fiber optic grating temperature sensors are easily embedded in materials to measure the internal temperature with high resolution and wide range. It can be combined with building materials to monitor long-term and stable temperature changes inside the structure, providing data support for evaluating the structural performance of buildings.
Building fire warning
분산 광섬유 온도 센서 can play an important role in fire warning systems for buildings. It can be deployed along the corridors, 방, and other areas of the building to achieve real-time monitoring of the temperature distribution throughout the entire building. Once an abnormal increase in local temperature is detected, a fire warning signal can be issued in a timely manner.
4. Comparison and Evaluation of Fiber Optic Temperature Sensor Brands
4.1 푸저우 잉누오 테크놀로지
Product features and advantages
The manufacturer’s fiber optic temperature sensor adopts advanced fluorescent fiber optic temperature measurement technology, which has the characteristics of wide temperature measurement range, 높은 정확도, 강력한 간섭 방지 능력. 예를 들어, its products can accurately measure temperature in complex industrial environments or strong electromagnetic interference environments, and can cover a wide temperature measurement range to meet the needs of different scenarios.
Service advantages
Provide personalized customization services, tailored according to the needs of customers, to meet the application requirements of different fields. 이는 일부 특수 응용 시나리오에 대한 센서 요구 사항을 충족할 수 있습니다., 특정 모양이나 특별한 기능적 요구 사항 등. 석유화학산업에서는, 맞춤형 서비스는 특별한 모양의 반응 용기의 온도를 측정하는 데 큰 이점이 있습니다..
4.2. 화광티안루이
제품 성능면에서
Huaguang Tianrui의 광섬유 온도 센서는 높은 정밀도로 유명합니다., 안정, 그리고 감도. 제품의 정확도는 높은 온도 측정 정확도를 요구하는 일부 산업의 요구를 충족할 수 있습니다., 의료 분야의 고정밀 온도 측정이나 과학 연구의 정밀 온도 제어 실험 등. 높은 안정성으로 인해 센서는 장기간 사용해도 안정적인 측정 성능을 유지할 수 있습니다., 측정 오류 발생 감소.
Product diversity and applicability
Its fiber optic temperature sensor has multiple models and specifications to choose from, suitable for various application scenarios such as industrial power, 야금, 의료, 등. In the field of industrial power, suitable types of sensors can be selected according to different equipment and measurement requirements; 의료 분야에서는, there are also small, high-precision sensors suitable for measuring human body temperature to choose from.
after-sale service
Provide comprehensive after-sales service to ensure smooth and satisfactory user experience during use. This enables timely resolution of issues encountered by users during use, ensuring the normal use of sensors and improving the user experience.
4.3 Comparison with other brands
Compared to traditional temperature sensor brands
Compared with traditional temperature sensor brands such as thermocouples and thermistors, fiber optic temperature sensor brands have unique advantages. Traditional temperature sensors have shortcomings in terms of electromagnetic interference resistance and adaptability to harsh environments, while products from fiber optic temperature sensor brands perform well in these areas. 예를 들어, 전자기 간섭이 강한 산업 환경에서, traditional thermocouples may be affected by interference and affect measurement accuracy, while fiber optic temperature sensors can work normally.
Collaborate with internationally renowned temperature sensor brands (non fiber optic)
Some well-known non fiber optic temperature sensor brands internationally have certain advantages in their traditional measurement fields, 그러나 광섬유 온도 센서 브랜드는 가연성 및 폭발성 환경 측정과 같은 일부 특수 분야에서 대체할 수 없는 이점을 가지고 있습니다., 장거리 분산 온도 측정, 등. 예를 들어, 송유관의 장거리 온도 분포 모니터링, 광섬유 온도 센서는 분산 측정 특성을 활용할 수 있습니다., 기존의 포인트 온도 센서는 이 기능을 수행할 수 없습니다..
5. 광섬유 온도 센서의 최신 선택 가이드
5.1 신청 요구사항을 명확히 하세요.
측정 환경 결정
첫째로, 측정환경의 특성을 명확히 할 필요가 있다, 강한 전자기 간섭이 있는지 여부와 같은, 위험한 환경인지 (가연성, 폭발물, 신랄한, 등.), 그리고 측정 공간이 좁은지. If it is in a strong electromagnetic interference environment, such as inside a substation, it is necessary to prioritize fiber optic temperature sensors with strong anti electromagnetic interference capabilities, such as fiber optic grating temperature sensors or fluorescent fiber optic temperature sensors; If measuring in a narrow space, such as temperature measurement inside aerospace equipment, it is necessary to choose small-sized sensors, such as fiber Bragg grating temperature sensors.
5.2 Clearly define the number of measurement points and layout
Determine whether single point measurement or distributed measurement is required. If the number of measurement points is small (미만 50), such as measuring the temperature of a small motor, a single point sensor (such as a fluorescent fiber optic temperature sensor) may be sufficient; 많은 지점이 있는 긴 전원 케이블을 따라 온도를 측정하는 경우, 분산형 광섬유 온도 센서를 선택해야 합니다..
광섬유 온도 센서, 지능형 모니터링 시스템, 중국의 분산광섬유 제조업체
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