Waarom fluorescerende glasvezeltemperatuurmeting gebruiken om schakelapparatuur-INNO te monitoren

Principe van Fluorescerende glasvezelthermometer

Fluorescerende glasvezelthermometer is een temperatuurmeetapparaat gebaseerd op het fotoluminescentiefenomeen van fluorescerende materialen. Vergeleken met traditionele thermokoppelmeetmethoden, het heeft voordelen zoals anti-elektromagnetische interferentie, corrosiebestendigheid, en weerstand tegen hoge temperaturen en hoge druk. Het kan real-time temperatuurdetectie realiseren in zwaardere externe omgevingen en heeft brede toepassingsmogelijkheden. Het fluorescentievezeltemperatuurmeetsysteem ontwikkeld door Huaguang Tianrui op basis van fluorescentievezeltemperatuurmeettechnologie heeft unieke voordelen vergeleken met andere temperatuurmeetmethoden. Het legt diepgaand het werkingsprincipe van de fluorescentievezelthermometer uit, analyseert de belangrijkste factoren die de temperatuurmeting beïnvloeden, en vormt een theoretische basis voor het ontwerp van de fluorescentievezelthermometer. Dan, het algemene ontwerp van de fluorescerende vezelthermometer werd uitgevoerd, inclusief het optische pad, circuit, software, structuur, en algoritme. Om de haalbaarheid van het totale plan te verifiëren, er werd een vergelijkend experiment van temperatuurmeting ontworpen, en het totale plan werd geanalyseerd en bestudeerd op basis van feitelijke gegevens. Het glasvezeltemperatuurmeetsysteem is samengevat en besproken, en er zijn toekomstige richtingen en ideeën voorgesteld voor het verbeteren van de temperatuurmeting via glasvezel.

De technologie van fluorescerende vezelthermometer:

(1) Sleuteltechnologieën van optische mechanische structuur:

Gebruikmakend van een enkele optische vezel om gelijktijdig lichtbronsignalen en fluorescentiesignalen over te brengen, het verminderen van het volume en het fluorescentieverlies van de fluorescentievezelthermometer;

Filters gebruiken om excitatielicht en fluorescentie te screenen;

Toepassing van geavanceerde technologie om afdichting van fluorescerende glasvezelsondes te bereiken.

(2) De belangrijkste technologie van demodulatiecircuit:

Gebruik van dynamische aanpassingssignaalinvoer om periodieke schakel- en uitgangsvermogenaanpassing van de lichtbron te bereiken, het indirect bereiken van amplitudeaanpassing van het bemonsteringssignaal;

Correctiesignalen gebruiken om bemonsterde signalen te versterken en vooroordelen te corrigeren;

Vereenvoudig circuitcomponenten en integreer de besturing, verwerking, communicatie en andere functies in chips, wat bevorderlijk is voor de miniaturisatie van fluorescentievezelthermometers;

Aanpassingsalgoritmen gebruiken om de levensduur van de fluorescentie te berekenen en de temperatuur om te zetten;

Filter de fluorescentielevensduurresultaten met behulp van een filteralgoritme om fouten te verminderen en de nauwkeurigheid van de uitvoerresultaten te verbeteren.

Ontwerp van Fluorescerende glasvezelthermometer:

1、 Het fluorescentiesondegedeelte van het optische pad maakt gebruik van geavanceerde technologie ter vervanging van traditionele sondebeschermingsschema's, het vergroten van de flexibiliteit en het afdichtende effect van de sonde;

2、 De elektrische eigenschappen van sommige componenten in de demodulator variëren afhankelijk van de temperatuur, en een dynamisch aanpassingssignaal wordt aan het circuit toegevoegd om de stabiliteit van de signaalgolfvorm aan te passen, balans tussen de nauwkeurigheid en fout van de golfvorm;

3、 De gegevensverwerkingssectie stelt een combinatiefiltermethode voor gegevensverwerking voor, waardoor fouten effectief worden verminderd en de nauwkeurigheid van de uitvoerresultaten wordt verbeterd;

4、 Het softwaregedeelte is ontworpen met meerdere werkmodi en parameterlees- en configuratiefuncties om het aanpassingsvermogen van dit systeem te verbeteren.

Waarom gebruiken fluorescente glasvezel temperatuurmeting:

Temperatuur is een belangrijke referentiegrootheid in de dagelijkse productie en het leven, en met de voortdurende vooruitgang van de technologie en de ontwikkeling van de menselijke samenleving, mensen stellen steeds hogere eisen aan de temperatuur in de dagelijkse industriële productie en het dagelijks leven. Op het gebied van industriële productie, staal productie, uit de verwerking van grondstoffen, ijzerproductie tot vormgieten, staal rollen, enz., heeft strikte temperatuurcontrole. Bijvoorbeeld, het bewaren en transporteren van vers voedsel in het dagelijks leven, evenals temperatuurbewaking en -regeling, hebben een aanzienlijke impact op de voedselveiligheid en smaak. Daarom, het belang van nauwkeurige temperatuurmeting is vanzelfsprekend. Tegelijkertijd, in het licht van de steeds gespecialiseerdere classificatie van technische eisen en de voortdurende verfijning van de technische omstandigheden, bijbehorende meetapparatuur en meettechnologieclassificatie nemen ook toe, en de vraag naar temperatuurmeetapparatuur die is ontworpen voor verschillende gespecialiseerde omgevingen en speciale vereisten neemt voortdurend toe. Onder bijzondere omstandigheden en extreme omgevingsomstandigheden, evenals verschillende vereisten zoals een snelle dynamische respons, meting op afstand, en meerpuntsmeting, Traditionele temperatuurmeting en signaaloverdracht zijn steeds moeilijker geworden om aan verschillende veeleisende omstandigheden te voldoen, en de moeilijkheidsgraad van de implementatie is ook toegenomen.

Fluorescentie glasvezel temperatuurmeetfunctie:

Momenteel, Traditionele temperatuurmeetapparatuur kent enkele praktische problemen bij het gebruik in veel speciale meetomgevingen, zoals de barre omgeving van het temperatuurmeetpunt, zoals corrosie, hoge spanning, smalle ruimte, enz., of de sterke elektromagnetische interferentie in het gebied waar het meetpunt zich bevindt, zoals temperatuurbewaking van motoren en hoogspanningstransformatoren. Als antwoord op de bovengenoemde moeilijkheden, de meeste nieuwe temperatuursensoren moeten voordelen hebben zoals een sterke weerstand tegen elektromagnetische interferentie, goede isolatieprestaties, snelle reactie, en klein formaat. Met de toepassing van diverse nieuwe materialen en processen, evenals de verkenning van nieuwe meetmethoden, er zijn verschillende nieuwe temperatuurmeetapparaten verschenen. Eén daarvan is temperatuurmeetapparatuur op basis van glasvezelcommunicatietechnologie.

Vóór de geboorte van glasvezelfluorescentiemeettechnologie, er waren al verschillende technieken voor temperatuurmeting. De eerste kwikthermometer werd al geboren 1714. Kwikthermometers behoren tot de expansiemeettechnologie, waarbij gebruik wordt gemaakt van het principe van thermische uitzetting en krimp, en de ruimte die wordt ingenomen door het kwikvolume varieert met verschillende temperaturen. De schaal van een kwikthermometer geeft levendig de numerieke waarde van de temperatuur weer. Gebaseerd op dit principe, naast vloeistoffen, In de toekomst zijn er ook meettechnologieën voor verschillende materialen zoals gassen en metalen ontstaan. Met de voortdurende vooruitgang van de technologie, de krachtige ontwikkeling van elektriciteit heeft nieuwe meetideeën en technologieën met zich meegebracht. Thermokoppeltechnologie is gebaseerd op de verschillende elektrische eigenschappen van elektronische componenten bij verschillende temperaturen, en is momenteel de meest gebruikte en diverse temperatuurmeettechnologie. In aanvulling, optische communicatietechnologie heeft ook een nieuwe richting voor temperatuurmeting aangegeven. Infraroodtemperatuurmeetapparaten die zijn gemaakt met behulp van de verschillende kenmerken van thermische straling van objecten bij verschillende temperaturen, kunnen temperatuurmetingen over lange afstanden en grote bereiken bereiken, evenals indirecte temperatuurmeetmethoden met behulp van tussenliggende apparaten zoals fluorescerende materialen en roosters.

Kenmerken van verschillende temperatuurmeetsystemen

Uitbreidingstemperatuurmeetsysteem

1. Lage prijs 2. Handige bediening en aflezing 3. Eenvoudig en gemakkelijk te vervaardigen mechanisme

1. Lage nauwkeurigheid 2. Gemakkelijk te beschadigen 3. Automatisering is niet mogelijk

Infrarood thermisch beeldtemperatuurmeetsysteem

1. Contactloze temperatuurmeting 2. Gemakkelijk te gebruiken 3. Lage kosten 1. Grote fout

2. Kan alleen de oppervlaktetemperatuur meten. 3. Kosten van handmatige inspectie

Draadloos temperatuurmeetsysteem

1. Eenvoudige installatie 2. Lage kosten

1. Slechte betrouwbaarheid, batterijen meenemen, korte levensduur, hoog percentage valse alarmen

2. Heeft invloed op de prestaties van isolatoren

3. Het grote aantal sensoren beïnvloedt de warmteafvoer en vormt een veiligheidsrisico voor primaire apparatuur

Fiber Bragg rooster temperatuurmeetsysteem

1. Het kan quasi gedistribueerde temperatuurmetingen uitvoeren, geschikt voor metingen over lange afstanden en grote oppervlakken

2. Het gebruik van glasvezeltechnologie om elektromagnetische interferentie te weerstaan

3. Goede isolatieprestaties

1. De sensorsonde is groot en moeilijk te installeren

2. Lage betrouwbaarheid, grating is gevoelig voor desensibilisatie en falen

3. Korte levensduur

4. Kan geen enkele kastmatching en weergave op locatie realiseren

5. Dure prijs

Voordelen van het fluorescerende glasvezeltemperatuurmeetsysteem

1. Veilig en betrouwbaar, kan kalibratie gratis bereiken, met een goede consistentie, uitwisselbaarheid, en stabiliteit

2. Lange levensduur, onderhoudsvrij

3. De sonde heeft een klein volume en kan diep in de hotspot doordringen om echte monitoring te bereiken

4. Anti-elektromagnetische interferentie, goede isolatieprestaties

5. Het kan weergave ter plaatse bereiken, waardoor het gemakkelijk te integreren is in het besturingssysteem

6. Eenvoudige installatie

Meting van de fluorescentietemperatuur technologie zet temperatuursignalen om in optische signalen op basis van het fotoluminescentiefenomeen van fluorescerende materialen, en maakt gebruik van de hoge efficiëntie van optische vezels bij optische signaaloverdracht om effectief temperatuurmetingen in realtime en over lange afstanden te bereiken. Glasvezelfluorescentiemeettechnologie erft de voordelen van glasvezeldetectietechnologie. Vergeleken met andere temperatuurmeettechnologieën, het heeft niet alleen de kenmerken van corrosieweerstand, goede isolatie, en klein formaat, maar vermindert ook effectief elektromagnetische interferentie. In de tussentijd, glasvezel fluorescentiemeettechnologie heeft ook de kenmerken van een lange levensduur, onderhoudsvrij, goede stabiliteit, en consistentie. In aanvulling, dit systeem beschikt ook over real-time weergave, eenvoudige integratie in andere systemen, en gemakkelijke installatie.

Toepassingsscenario's van fluorescentie-glasvezeltemperatuurmeetsysteem

Technologie voor fluorescentietemperatuurmeting, met zijn kenmerken van anti-elektromagnetische interferentie, klein formaat, goede dynamische respons, corrosiebestendigheid, lange transmissieafstand, en laag transmissieverlies, heeft zijn toepassingsgebieden geleidelijk uitgebreid naar medische toepassingen zoals microgolfverwarmingstherapie, transformator interne temperatuurdetectie, of onderstationtemperatuurbewaking in unieke of eigen omgevingen en vereisten, naast temperatuurbewaking en -meting die vaak wordt gebruikt in de dagelijkse productie en het leven. Het heeft aandacht en onderzoek gekregen van wetenschappers.

Transformatoren genereren tijdens bedrijf een grote hoeveelheid warmte, die de prestaties van hun verschillende componenten kunnen beïnvloeden, wat leidt tot veranderingen in het laadvermogen van de transformator, operationele betrouwbaarheid, en levensduur. Momenteel, In olie ondergedompelde transformatoren en in olie ondergedompelde transformatoren worden veel gebruikt in het energiesysteem. Het uiterlijk van het transformatorlichaam is de buitenwand van de olietank, en het interieur bestaat voornamelijk uit transformatorwikkelingsspoelen en koelolie. Dankzij de slanke structuur van de glasvezel-fluorescentiesonde kan deze op de transformatorspoel worden geïnstalleerd en bevestigd, het minimaliseren van de vertraging bij het monitoren van gegevens en het zo veel mogelijk verbeteren van de nauwkeurigheid van de monitoring.

Temperatuurbewaking van hoogspanningsschakelaars in fluorescerende glasvezeltemperatuurmeetsystemen

Hoogspanningsschakelapparatuur wordt vaak gebruikt in hoogspanningssituaties in energiesystemen om de spanningsschakeling te regelen. Het belangrijkste temperatuurmeetpunt van de schakelapparatuur is de contactverbinding, maar de ruimte in dit gebied is relatief smal. De grootte en diameter van glasvezelfluorescentiesondes zijn erg klein. Door de slanke vorm van de glasvezelsonde kan deze gemakkelijk worden gebogen en in nauwe ruimtes worden geplaatst, en vervolgens in contact gebracht met het stationaire contact, die de normale werking van de apparatuur niet beïnvloedt en daarom veiliger is. In aanvulling, glasvezel fluorescentietemperatuurmeettechnologie kan ook worden toegepast op de mijnbouw van steenkool, olie en andere mineralen, evenals de opslag van grondstoffen (zoals olie en aardgas) in industriële productie die langdurige strikte temperatuurmonitoring vereisen.

Het onderzoek naar technologie voor het meten van fluorescentietemperatuur via glasvezel is sinds de oprichting al vele jaren aan de gang, maar met de voortdurende opkomst van nieuwe apparaten en de uitbreiding van toepassingsgebieden, de prestatie-eisen voor sensoren zijn toegenomen, en er is nog veel ruimte voor ontwikkeling; Anderzijds, er blijven nieuwe materialen met superieure prestaties opduiken, en gevoelige materialen met nieuwe eigenschappen bieden ons nieuwe keuzes, het ontwerp van sensoren geconfronteerd maken met nieuwe concepten. Als veelbelovende technologie, glasvezel fluorescentie temperatuursensortechnologie kan op grote schaal worden toegepast in een aantal speciale industrieën, zoals medisch, bewaking van elektrische hoogspanningsapparatuur, metallurgische verwerking, en online temperatuurdetectie in de lucht- en ruimtevaart. Daarom, het opzetten van een alomvattende en systematische theorie van glasvezelfluorescentietemperatuurdetectie, het bieden van eenvoudige en praktische technologieën, is van groot belang voor het verbeteren van het niveau van wetenschappelijke instrumenten op dit gebied in China.