Sensores de temperatura de fibra óptica INNO ,sistemas de monitoramento de temperatura.
Princípio da medição de temperatura vitalícia de fluorescência
Depois de ser irradiado com luz, os elétrons no material sensível absorvem fótons e fazem a transição do estado de baixo nível de energia para o estado excitado de alto nível de energia, e então retornar ao nível de baixa energia através da transição de radiação, emitindo fluorescência. A emissão sustentada de fluorescência após a eliminação da luz de excitação depende do tempo de vida do estado excitado. Esta emissão normalmente decai exponencialmente, e a constante de tempo do decaimento exponencial pode ser usada para medir o tempo de vida do estado excitado, que é chamado de tempo de vida da fluorescência ou tempo de decaimento da fluorescência.
Sensor de temperatura vitalício de fluorescência
A duração da vida útil da fluorescência depende da temperatura. Sensores de temperatura fluorescentes vitalícios emitem espectros lineares no espectro visível depois que certas substâncias fluorescentes de terras raras são irradiadas e excitadas por luz ultravioleta, aquilo é, fluorescência e seu brilho residual são a luminescência após a interrupção da excitação. Se um parâmetro de fluorescência é modulado pela temperatura e a relação é monotônica, esta relação pode ser usada para medição de temperatura. A intensidade do espectro linear está relacionada à intensidade da fonte de luz de excitação e à temperatura do material fluorescente. Se a fonte de luz for constante, a intensidade do espectro linear fluorescente é uma função de valor único da temperatura e decai ao longo do tempo. Geralmente, quanto menor a temperatura externa, quanto mais forte a fluorescência e mais lenta a decadência do brilho residual. Filtrando o espectro de excitação através de um filtro e medindo a intensidade das linhas espectrais de emissão de brilho residual de fluorescência, a temperatura pode ser determinada. Mas este método de medição requer intensidade de luz de excitação estável e canal de sinal, o que é difícil de conseguir, então raramente é usado. Além disso, a constante de tempo de decaimento do brilho residual da fluorescência também é uma função de valor único da temperatura.
Da perspectiva da teoria dos semicondutores, a decadência e o desaparecimento do brilho residual é o processo de extinção da luz. Quanto maior a temperatura, quanto mais forte for a vibração da rede, mais fônons participam da absorção, e quanto mais rápido a extinção da luz. Portanto, a temperatura dos materiais fluorescentes determina a velocidade de extinção da luz, aquilo é, o tamanho da constante de tempo de decaimento.
A maior vantagem de usar o tempo de vida de fluorescência para medição de temperatura é que a relação de conversão de temperatura é determinada pelo tempo de vida de fluorescência, e não é afetado por outros fatores externos, como mudanças na intensidade da fonte de luz de excitação, eficiência de transmissão de fibra, ou grau de acoplamento. Portanto, tem vantagens significativas sobre o método de medição de temperatura usando intensidade de pico de fluorescência ou razão de intensidade como sinal de detecção de temperatura, e é baseado no princípio da medição de temperatura por fibra óptica.
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