Mtengenezaji wa sensor ya joto ya nyuzi, miongozo 2025-INNO

Jinsi ya kuchagua mtengenezaji aliyeboreshwa sensorer ya joto ya macho ya fiber
Moduli ya kipimo cha joto cha nyuzi
Wakati wa kuchagua mtengenezaji wa desturi kwa sensorer za joto za fiber optic, muhimu ni kuzingatia mambo mengi kwa kina ili kuhakikisha uteuzi wa mtoaji anayekidhi mahitaji yako.. Hapa kuna vigezo muhimu vya uteuzi na wazalishaji waliopendekezwa:

Kiwango cha kuchagua vihisi joto vya nyuzi macho
1. Maeneo ya maombi yanayotumika: Bainisha kwa uwazi matukio ya programu yako, kama vile mazingira ya sumakuumeme/masafa ya redio, mahitaji ya juu-usahihi, mazingira maalum ya ufungaji (nafasi nyembamba), kuwaka, mazingira yanayolipuka au kutu, Nk.
2. Vipimo na aina: Chagua “Kusambazwa” au “hatua moja” sensorer kulingana na mahitaji yako ya kipimo. Sensorer za nukta moja zinafaa kwa hali zilizo na chini ya 50 Vipimo vya Vipimo, wakati sensorer zilizosambazwa zinafaa kwa hali zilizo na zaidi ya 50 Vipimo vya Vipimo.
3. Kiwango cha joto cha kipimo: Amua kiwango cha kipimo cha joto unachohitaji, ambayo itaathiri uteuzi wa sensorer.
Mahitaji ya usahihi na azimio: Usahihi wa kipimo cha joto umegawanywa katika viwango tofauti, na kiwango sahihi cha usahihi 1 inaweza kuchaguliwa kulingana na mahitaji yako maalum.
Aina ya kazi ya 5 ‘chunguza: Chagua aina inayofaa ya uchunguzi kulingana na hali ya programu yako, kama vile aina ya kuzamishwa, Aina ya Mawasiliano, au aina ya matibabu.

1、 Mchakato wa uzalishaji uliobinafsishwa wa kihisi joto cha nyuzi macho

(1) Uchambuzi na upangaji wa mahitaji
Amua mahitaji ya ubinafsishaji
Katika hatua ya awali ya kubinafsisha sensorer za joto la fiber optic, ni muhimu kuwa na mawasiliano ya kina na wateja. Kwa mfano, ikiwa mteja anatarajia kutumia sensorer kwa ufuatiliaji wa joto wa vifaa vya nguvu, kama vile ufuatiliaji wa halijoto ya mguso wa swichi, wanahitaji kuzingatia mahitaji ya kubadilika na usahihi wa sensorer kwa mazingira ya juu ya voltage. Kutokana na voltage ya juu na nafasi ya kompakt ndani ya switchgear, mabadiliko madogo katika joto la mawasiliano yanaweza kuonyesha masuala ya uunganisho wa umeme, kwa hivyo sensorer zinahitaji kuwa na usahihi wa juu na utendaji wa insulation. Wateja wanaweza pia kuomba masafa mahususi ya vipimo, kama vile masafa ya joto ya kawaida ya kitu kinachofuatiliwa kuwa kati -20 ° C na 100 ° C., lakini mara kwa mara halijoto isiyo ya kawaida hupanda hadi 150 ° C.. Basi, Vihisi joto vya nyuzi macho vilivyobinafsishwa vinapaswa kufunika angalau anuwai ya -20 ° C hadi 150 ° C..
Wakati huo huo, wateja wanaweza kuwa na mahitaji maalum ya vipimo vya nje na aina za kiolesura cha mawasiliano za vitambuzi. Ikiwa unataka kuunganisha sensor kwenye mfumo uliopo wa ufuatiliaji wa otomatiki, unahitaji kubinafsisha njia ya mawasiliano ya Sensor ya joto ya fiber optic kulingana na aina za kiolesura cha mawasiliano zinazoungwa mkono na mfumo, ambayo inaweza kuwa kiolesura cha RS485 au kiolesura cha Ethaneti.
Kuendeleza ufumbuzi wa kiufundi
Bainisha ni aina gani ya teknolojia ya kipimo cha joto cha nyuzi macho ya kutumia kulingana na mahitaji, kama vile kuchagua teknolojia ya optic ya nyuzi za umeme au Usambazaji wa nyuzi za nyuzi teknolojia ya kipimo cha joto kulingana na kanuni ya kutawanya ya Raman. Iwapo kipimo cha halijoto cha uhakika cha juu cha nukta moja kinahitajika katika hali za programu, kama vile ufuatiliaji wa halijoto ya vipengele muhimu vya injini za ndege, sensorer za joto za nyuzi za umeme za mwanga zinaweza kufaa zaidi; Ikiwa kipimo cha usambazaji wa joto kinapaswa kufanywa kwenye eneo kubwa, kama vile ufuatiliaji wa halijoto ya bomba la mafuta la masafa marefu, kipimo cha joto cha nyuzi za nyuzi teknolojia itakuwa na faida zaidi.
Kuamua viashiria mbalimbali vya kiufundi, kama vile usahihi wa kipimo uliokusudiwa wa ± 0.5% (juu kuliko kiwango cha ± 1%), azimio la 0.05 (juu kuliko kiwango cha 0.1), na ubaini ikiwa mbinu ya urekebishaji wa kihisi ni urekebishaji kiotomatiki kikamilifu au inabakiza utendakazi fulani wa urekebishaji mwenyewe..
Tambua muundo wa probe ya fiber optic kulingana na mazingira ya ufungaji. Ikiwa inatumika kwa nafasi ya ndani ya vifaa nyembamba na vilivyopindika, kama vile ufuatiliaji wa halijoto kwenye pengo la trei kubwa za kebo za ndani za injini, ni muhimu kubinafsisha uchunguzi wa fiber optic na vipenyo vidogo (kama vile kipenyo cha chini cha 500um) na kuinama kwa urahisi, na kuamua urefu wa cable fiber optic, kuzingatia ikiwa vifuniko vya ziada vya kinga vinahitajika katika mazingira haya.
(2) Maandalizi ya malighafi
Uteuzi wa Fiber ya Macho
Chagua nyuzi za macho kulingana na aina ya sensor. Kwa sensorer za joto za macho ya fiber optic, nyuzi za macho zilizochongwa na gratings za Bragg zitatumika; Kwa sensorer za joto za nyuzi za fluorescent, nyuzi za macho zilizo na vifaa maalum vya fluorescent hutumiwa. Ikiwa vitambuzi vilivyobinafsishwa vinahitaji kufanya kazi katika mazingira ya halijoto ya juu, kama vile ufuatiliaji wa joto la tanuru katika tasnia ya metallurgiska, nyuzi za macho za quartz zinazostahimili joto la juu zinahitajika kuchaguliwa. Na ikiwa umbali wa kipimo ni mbali, kama vile ufuatiliaji wa halijoto ya njia za upokezaji umbali wa kilomita kadhaa, sifa za kupoteza maambukizi ya nyuzi za macho zinapaswa pia kuzingatiwa, na hasara ya chini ya nyuzi za macho zinapaswa kuchaguliwa ili kuhakikisha usahihi na utulivu wa maambukizi ya ishara.
Nyenzo za mipako ya nyuzi za macho zinapaswa pia kuchaguliwa kulingana na mazingira ya matumizi. Iwapo vitambuzi vitatumika katika mazingira yenye unyevu au yenye kutu ya kemikali, kama vile kipimo cha halijoto karibu na mabomba fulani katika tasnia ya petrokemikali, vifaa vya mipako ya kuzuia maji na kutu vinahitajika.
Maandalizi ya vifaa vingine
Nyenzo zinazohitajika kwa ajili ya kuandaa uchunguzi wa fiber optic pia ni muhimu. Ikiwa uchunguzi wa fiber optic unahitaji kuunganishwa kwenye moduli ya optoelectronic, kama vile kutumia viungio vya ST, vipimo vinavyolingana vya viunganishi vya ST vinahitaji kutayarishwa, ambayo inapaswa kuhakikisha utulivu wa uunganisho na maambukizi mazuri ya utendaji wa macho. Ikiwa ni kihisi joto cha nyuzi macho cha njia nyingi kilichogeuzwa kukufaa, ni muhimu pia kuzingatia nyenzo muhimu za kipengele cha macho zinazohitajika kwa kuzidisha kwa ishara za njia nyingi na demultiplexing., kama vile wavelength division multiplexers, wanandoa, Nk. Kwa nyenzo za makazi za sensorer, ikitumika katika mazingira ya nje ambayo yanaweza kukabiliwa na migongano, kama vile ufuatiliaji wa halijoto ya vifaa vya nje katika vituo vidogo, inahitajika kuchagua nyenzo zenye nguvu na sugu ya hali ya hewa (sugu kwa jua moja kwa moja, mmomonyoko wa upepo na mvua, Nk.), kama vile plastiki za uhandisi au metali.
(3) Mchakato wa utengenezaji
Usindikaji wa fiber optic
Ikiwa ni kihisi joto cha nyuzi macho kilichosambazwa kulingana na kanuni ya kutawanya ya Raman, hatua ya kwanza ni kutibu mwisho wa fiber optic kwa sindano ya laser pulse ili kuingiza kwa ufanisi mipigo ya laser ya mzunguko maalum na nishati.. Hii inaweza kuhusisha kukata na kung'arisha uso wa mwisho wa fiber optic ili kufikia ubapa fulani kwa muunganisho wa kiunganishi cha fiber optic. Wakati wa mchakato, ni muhimu kuhakikisha kwamba uso wa mwisho wa fiber optic ni safi na hauna uchafu. Kwa sensorer za joto za wavu wa fiber optic, uandishi wa grating unahitaji vifaa maalum, kama vile vifaa vya uandishi vya ultraviolet, kutoa gratings kulingana na muda wa wavu ulioamuliwa mapema na mahitaji ya kuakisi. Inahitajika kudhibiti kwa uangalifu hali ya mazingira kama vile joto la uandishi na shinikizo, na vile vile vigezo vya mchakato kama vile kiwango cha mwanga wa urujuanimno na muda wa mfiduo, ili kuhakikisha kwamba gratings zilizochongwa zina utendaji mzuri wa macho na kuegemea.
Wakati wa kufanya uchunguzi wa fiber optic, ni muhimu kuunganisha kwa usahihi sehemu za fiber optic na joto la kuhisi. Kwa mfano, katika uzalishaji wa uchunguzi wa sensorer ya joto ya nyuzi za fluorescent, ni muhimu kuunganisha kwa uaminifu sehemu iliyo na nyenzo za joto za adimu nyeti kwa kebo ya fiber optic, na kuhakikisha kuwa mwanga unaopitishwa na kebo ya nyuzi macho unaweza kusisimua nyenzo adimu zinazoweza kuhimili halijoto ili kutoa mawimbi ya mwanga yenye taarifa za halijoto.. Kwa sehemu ya makali, baadhi ya matibabu ya kufunika au ya kuimarisha yanaweza kuhitajika ili kuzuia uharibifu wa uchunguzi wa fiber optic wakati wa matumizi.
Mkutano wa sensor
Kusanya sehemu ya uchunguzi wa nyuzi macho na moduli ya kubadilisha picha ya umeme. Ikiwa ni sensor ya njia nyingi, inahitajika kuhakikisha uunganisho sahihi kati ya nyuzi za macho za kila chaneli na vigunduzi vya picha vinavyolingana., amplifiers za ishara, na vipengele vingine katika moduli ya uongofu ya photoelectric, na kuhakikisha usahihi wa mpangilio wa macho ili kupunguza upotevu wa ishara za macho wakati wa mchakato wa uongofu na kuboresha unyeti.. Baadaye, kufunga sehemu ya mzunguko wa usindikaji wa ishara, kama vile kupanga mzunguko wa ukuzaji, mzunguko wa kuchuja, mzunguko wa ubadilishaji wa analogi hadi dijiti, Nk. na moduli ya ubadilishaji wa fotoelectric kwa njia inayofaa, na kufanya mzunguko wa soldering, utatuzi, na shughuli zingine. Kwa sensorer za joto la fiber optic na casing, ni muhimu kufunga vipengele vilivyokusanyika ndani ndani ya casing na kuhakikisha fixation sahihi na kuziba ili kuzuia vumbi vya nje na unyevu usiingie na kuathiri utendaji wa sensor..
(4) Upimaji na Urekebishaji
upimaji wa utendaji
Fanya majaribio ya msingi ya utendaji kwenye vitambuzi, ikiwa ni pamoja na kupima usahihi wa vipimo. Kwa mfano, katika hali ya joto ya kawaida (kama vile kutumia bafu ya mafuta ya halijoto isiyobadilika au kisanduku cha halijoto cha usahihi kisichobadilika ili kuweka halijoto ya marejeleo), pointi nyingi tofauti za joto zimewekwa, kuanzia chini hadi joto la juu, na vipimo vya vitambuzi husomwa na kulinganishwa na viwango vya joto vya kawaida vinavyojulikana ili kukokotoa mikengeuko, kuhakikisha usahihi wa kipimo unakidhi mahitaji ya muundo ulioboreshwa.
Wakati wa kupima azimio, mabadiliko madogo ya joto yanaweza kutumika kama njia ya kupima, kama vile kutumia usahihi Kidhibiti cha joto kuzalisha mabadiliko ya joto 0.01-0.02 ° C., ili kuona ikiwa kihisi kinaweza kutofautisha kwa ufanisi mabadiliko haya madogo ya joto. Wakati huo huo, kupima unyeti kwa kubadilisha halijoto ya mazingira ya kipimo ili kupandisha au kupunguza kwa kiwango fulani (kama 1 ° C kwa dakika), angalia kasi ya majibu ya ishara ya pato la sensor na mabadiliko ya joto, na uhakikishe kuwa inaweza kuakisi mabadiliko ya halijoto haraka na kwa usahihi.
Fanya upimaji wa uthabiti na uongeze muda wa majaribio, kama vile kuleta utulivu kwa joto fulani 72 masaa mfululizo au zaidi, au kuendesha baisikeli halijoto ndani ya masafa fulani, kuangalia matukio yasiyo thabiti kama vile kusogea katika vipimo vya vitambuzi.
calibration
Ikiwa sensor inachukua njia ya urekebishaji kiotomatiki, usahihi wa programu ya calibration inapaswa kuthibitishwa. Kwa kuiga mazingira tofauti ya halijoto na kuanzisha programu za urekebishaji, inawezekana kuangalia ikiwa matokeo ya kipimo yaliyorekebishwa yamo ndani ya safu ya hitilafu iliyobainishwa. Kwa sensorer na kazi ya calibration ya mwongozo, ni muhimu kupima kwamba kiolesura cha urekebishaji cha mwongozo kinafanya kazi ipasavyo na kwamba vigezo vya urekebishaji vilivyoingizwa kwa mikono vinaweza kubadilisha kwa usahihi utendaji wa kipimo cha kitambuzi.. Inaweza pia kuwa muhimu kulinganisha na kusawazisha na vipimajoto vya kawaida au vifaa vya kupimia joto (kama vile vipimajoto vya usahihi wa hali ya juu) ili kuhakikisha usahihi wa sensor.

2、 Nyenzo zinazohitajika kwa utengenezaji wa vitambuzi vya halijoto ya nyuzi macho

(1) Fiber optic
Quartz fiber optic
Nyuzinyuzi za quartz ni nyenzo ya msingi inayotumiwa kwa kawaida kwa vihisi joto vya nyuzi macho. Ina mfululizo wa mali bora za macho, kama vile upotevu mdogo na ufanisi mkubwa wa maambukizi, na inaweza kusambaza kwa ufanisi mawimbi ya macho katika safu inayoonekana hadi karibu na infrared wavelength, ambayo ni ya umuhimu muhimu kwa kuhakikisha ubora wa upitishaji wa mawimbi ya vihisi. Katika matumizi mengi ya vitendo ya kipimo cha joto la fiber optic, masafa ya kipimo cha kawaida kama vile -40 ° C-200 ° C vitambuzi vya halijoto ya nyuzi macho na vitambuzi vya macho vya nyuzinyuzi za quartz vinaweza kukidhi mahitaji ya upitishaji wa mawimbi.. Kwa kuongeza, kutokana na ukweli kwamba fiber ya quartz inajumuishwa hasa na dioksidi ya silicon, ina utulivu mzuri wa kemikali na inaweza kupinga kutu ya vitu vya nje vya kemikali kwa kiasi fulani. Kwa mfano, katika hali za ufuatiliaji wa hali ya joto karibu na mabomba ya kemikali, hakuna haja ya kuwa na wasiwasi juu ya nyuzi kuwa na kutu au kuharibiwa kutokana na kuwasiliana na moshi wa malighafi ya kemikali.
Fiber ya Quartz pia ina kiwango cha juu cha kuyeyuka, ambayo huipa faida fulani katika hali ya matumizi ya halijoto ya juu. Kwa mfano, katika mchakato wa kufuatilia hali ya joto ya kuta za tanuru ya joto la juu au bili za chuma za joto la juu kwenye mstari wa uzalishaji wa metallurgy ya chuma., ingawa joto karibu na mwili wa tanuru ni kubwa sana (ikiwezekana hapo juu 1000 ° C.), nyuzi za macho za quartz zinaweza kutumika kupima halijoto ndani ya masafa fulani karibu na mwili wa tanuru (mradi tu kuna hatua zinazofaa za kinga za kupinga mionzi ya joto na athari zingine za joto) bila kuyeyuka nyuzi za macho zenyewe.
Aina zingine za nyuzi za macho (kama vile nyuzi zenye dope maalum au nyuzi za Bragg grating)
Nyuzi maalum za macho za doped hutumiwa katika aina fulani maalum za vitambuzi vya joto la fiber optic. Kwa mfano, katika sensorer zinazotumia mali ya fluorescence ya nyuzi za macho kwa kipimo cha joto, vipengele maalum vya dunia adimu vinaingizwa kwenye nyuzi. tafadhali (Je!) kipengele cha doping kama mfano, nyuzinyuzi hii ya dope inaweza kutoa umeme inaposisimka na mwanga wa urefu unaofaa, na nguvu na sifa za spectral za fluorescence zina utegemezi mkubwa wa joto. Kwa kugundua mabadiliko katika ishara hii ya fluorescence, joto linaweza kupimwa. Kanuni ni kwamba wakati joto linabadilika, mtetemo wa kimiani karibu na atomi ndani ya nyuzi za macho hubadilika, ambayo kwa upande wake huathiri mpangilio wa kiwango cha nishati ya ioni za kipengele adimu za dunia, kusababisha mabadiliko ya awamu au mabadiliko ya nguvu katika fluorescence.
Fiber Bragg Grating (FBG) fiber ni aina maalum ya fiber inayoundwa kwa kuchora muundo wa wavu ndani ya msingi wa nyuzi za kawaida. Aina hii ya nyuzinyuzi za macho ni nyenzo muhimu katika vihisi joto vya nyuzinyuzi za Bragg. Urefu wa kuakisi wa nyuzinyuzi Bragg grating itabadilika kulingana na halijoto, na kanuni yake inategemea athari ya macho ya joto na athari ya macho ya elastic. Wakati joto linaongezeka, index ya refractive ya fiber na kipindi cha grating itabadilika, kusababisha mabadiliko katika urefu ulioakisiwa. Kwa kugundua mabadiliko katika urefu ulioakisiwa na kutumia uhusiano unaolingana wa joto la urefu wa wimbi, thamani ya joto inaweza kuhesabiwa.
(2) Chunguza nyenzo zinazohusiana
Viunganishi vya fiber optic (kama vile viungio vya ST, Viunganishi vya FC, Nk.)
Katika sensorer za joto za fiber optic, viunganishi vya fiber optic ni vipengele muhimu vya kuunganisha nyuzi na vifaa vingine vya macho. Kwa mfano, Viunganisho vya ST vina sifa za uingizaji rahisi na uunganisho wa kuaminika. Katika mchakato wa utengenezaji wa sensorer za joto za fiber optic, Viunganishi vya ST vinaweza kuhakikisha muunganisho mzuri wa macho kati ya optic ya nyuzi na moduli ya kubadilisha picha ya umeme. Muundo wake wa ndani umeundwa kwa uangalifu, na pini ya kati inayohakikisha upatanisho sahihi wa msingi wa nyuzi, na muundo wa nje wa sleeve kutoa nguvu ya uunganisho thabiti. Katika baadhi ya vifaa vya kihisi joto cha nyuzi macho vinavyoweza kusakinishwa na kutenganishwa kwenye tovuti, operesheni rahisi ya kuziba na kufuta ya kontakt ST ni ya manufaa kwa wafanyakazi wa ufungaji na matengenezo. Kwa mfano, katika ufungaji wa sensorer za ufuatiliaji wa joto ndani ya vifaa vya switchgear katika mifumo ya nguvu, ikiwa sensor haifanyi kazi na inahitaji kubadilishwa, urahisi wa kiunganishi cha ST unaweza kukata haraka na kuunganisha tena fiber optic bila hitaji la zana ngumu za uendeshaji au njia za kiufundi..
Viunganishi vya FC pia ni aina ya kawaida ya kiunganishi cha fiber optic. Ikilinganishwa na viunganishi vya ST, Viunganishi vya FC ni bora zaidi katika suala la uthabiti wa muunganisho na usahihi, hasa yanafaa kwa sensorer ya joto ya macho ya fiber ambayo yanahitaji usahihi wa juu wa muunganisho na hutumiwa katika mazingira fulani ya mitetemo ya juu. Kiunganishi cha FC kinarekebishwa kwa kukaza screws, na hakutakuwa na mpangilio mbaya wa nyuzi au kukatizwa kwa mawimbi kwa sababu ya kutikisika kidogo au mtetemo baada ya muunganisho..
Maliza nyenzo za kuhisi halijoto (katika aina maalum za sensorer)
Kwa sensorer za joto za nyuzi za fluorescent, vifaa vya kuhisi halijoto adimu ni sehemu ya lazima kwa ajili ya kufikia kazi za kipimo cha halijoto. Nyenzo za glasi zilizowekwa ytterbium (Yb) na erbium (Je!) katika mwisho wa kuhisi joto la nyuzi za macho, wakati wavelength fulani ya mwanga hupitishwa kutoka kwa nyuzi hadi hatua hii, nyenzo adimu ya dunia inayotambua halijoto huingiliana na mwanga ili kuzalisha umeme, na nguvu na sifa za spectral za fluorescence hii itabadilika na joto. Hii ni kwa sababu muundo wa kiwango cha nishati ya kielektroniki wa nyenzo adimu za dunia ni nyeti kwa halijoto, na mabadiliko ya halijoto yanaweza kusababisha mabadiliko katika uwezekano wa mpito wa elektroni kati ya viwango vya nishati, upana wa kiwango cha nishati, Nk., na hivyo kuathiri ishara ya fluorescence iliyotolewa.
Katika baadhi ya vihisi joto vya nyuzi macho vya kunyonya semiconductor, vifaa vya semiconductor (kama vile GaAs) hutumika kama nyenzo ya kuhisi mwisho. Wakati mwanga unapita kupitia vifaa vya semiconductor, ngozi ya ndani hutokea, na unyonyaji huu wa ndani unahusiana sana na halijoto. Wakati joto linaongezeka, upana wa bandgap ya vifaa vya semiconductor itabadilika, na hivyo kubadilisha sifa zao za kunyonya mwanga. Nguvu ya mwanga kupita kwenye vifaa vya semiconductor inaonyesha mabadiliko yanayotegemea joto, na thamani ya joto inaweza kuhesabiwa kwa kugundua mabadiliko katika kiwango.
(3) Nyenzo za Ubadilishaji wa Optoelectronic na Uchakataji wa Mawimbi
Kigunduzi cha umeme wa picha
Katika sensorer za joto za fiber optic, vigunduzi vya picha hubadilisha ishara za macho zinazopitishwa na optic ya nyuzi kuwa ishara za umeme ili kutambua zaidi na kuchakata habari ya halijoto.. Kuna aina nyingi za photodetectors, kama vile picha za PIN za silicon, ambazo hutumiwa kawaida. Picha za PIN za silicon zina ufanisi wa juu wa ubadilishaji wa picha za umeme katika bendi ya karibu ya infrared. Kipengele chao cha kimuundo ni safu ya semiconductor ya ndani (Mimi safu) imewekwa kati ya semiconductors za aina ya P na N-aina. Wakati mwanga unaopitishwa na nyuzi za macho unawashwa kwenye makutano ya PN ya photodiode., nishati ya fotoni hufyonzwa ili kuzalisha jozi za mashimo ya elektroni, na hivyo kutengeneza mkondo wa umeme. Katika vitambuzi vya joto vya nyuzi macho au baadhi ya vitambuzi vya nyuzi macho ambavyo hupima halijoto kulingana na mabadiliko ya mwangaza., ikiwa chanzo cha mwanga kinatumia diodi zinazotoa mwanga karibu na infrared (LEDs), Picha za PIN za silicon zinaweza kubadilisha kwa ufanisi mabadiliko yaliyogunduliwa katika kiwango cha mwanga kuwa mabadiliko katika ishara za umeme., na hivyo kuonyesha habari ya joto.
Picha ya Banguko (APD) pia ni photodetector ya kawaida, ambayo ina usikivu wa juu ikilinganishwa na silicon PIN photodiodes. Hutumika sana katika baadhi ya vitambuzi vya halijoto ya nyuzi macho vinavyohitaji ugunduzi wa mawimbi hafifu ya mwanga. Kwa mfano, katika kipimo cha joto cha nyuzi macho cha umbali mrefu, kutokana na upotevu mkubwa wa maambukizi ya ishara za macho kwa umbali mrefu, ishara za macho zinazofikia detector ni dhaifu sana. Picha za Banguko zinaweza kukuza mkondo dhaifu wa picha kupitia athari yao ya kuongezeka maradufu, ili nyaya za usindikaji wa mawimbi zinazofuata ziweze kupokea kwa ufanisi ishara sahihi na kuzichakata.
Nyenzo za mzunguko wa usindikaji wa ishara (kama vile amplifiers, vichungi, viongofu vya analog-to-digital, Nk.)
Amplifier ni sehemu muhimu katika nyaya za usindikaji wa ishara. Katika sensorer za joto za fiber optic, ishara ya umeme ya pato inaweza kuwa dhaifu kwa sababu ya kupoteza kwa ishara za macho wakati wa maambukizi ya fiber optic, ubadilishaji wa photoelectric, au masuala ya unyeti wa kigunduzi. Amplifiers za uendeshaji zinaweza kukuza ishara hizi dhaifu za umeme. Kwa mfano, kutumia amplifier ya uendeshaji na faida ya 100-1000 nyakati zinaweza kukuza ishara ndogo kwa saizi inayofaa ambayo ni rahisi kwa usindikaji wa mzunguko unaofuata. Kwa mfano, katika mfumo wa kitambuzi wa kipimo cha halijoto kulingana na mabadiliko ya urefu wa urefu wa mawimbi ya kuakisi ya wavu Bragg, ishara dhaifu ya umeme inayohusiana na pato la mabadiliko ya urefu wa mawimbi na kigundua picha huimarishwa na amplifier inayofanya kazi kwa kugundua na kuchanganua kwa urahisi..
Vichujio hutumiwa kuchuja kelele au ishara za mwingiliano kwenye mawimbi. Katika mazingira ya kazi ya vitendo, vihisi joto vya nyuzi macho mara nyingi huathiriwa na kuingiliwa kwa sumakuumeme ya nje au kuingiliwa kwa kelele ya masafa ya juu inayotolewa na vifaa vingine vya umeme.. Vichungi vya pasi ya chini, vichungi vya kupita juu, au vichungi vya kupitisha bendi vinaweza kuchuja vipengele vya masafa visivyohitajika kama inavyohitajika. Kwa mfano, katika sensorer za joto za fiber optic zinazotumiwa kati ya vifaa vya umeme, ikiwa kuna mwingiliano wa masafa ya nguvu ya karibu 50Hz na mwingiliano wa msongamano wa masafa ya juu unaotokana na usambazaji wa umeme wa ubadilishaji wa masafa ya juu katika mazingira., kutumia kichujio kinachofaa cha bendi ili kuweka masafa ya kati ya masafa kunaweza kuchuja kwa ufanisi ishara hizi za mwingiliano na kuboresha uwiano wa mawimbi kati ya mawimbi ya kelele ya mawimbi ya kihisi..
Vigeuzi vya Analogi hadi dijitali (ADCs) hutumika katika vitambuzi kubadilisha mawimbi ya umeme ya analogi kuwa mawimbi ya umeme ya kidijitali ili kuchakatwa na kompyuta au vifaa vya dijitali. Katika sensorer za joto za optic za usahihi wa juu, azimio la kigeuzi cha analogi hadi dijiti ni muhimu kwa kipimo sahihi cha halijoto na usindikaji wa data changamano unaofuata., Hifadhi, au uhamishaji kwa mfumo wa juu wa kompyuta. ADCs na 16 au hata 24 bits zinaweza kubadilisha mwangaza wa analogi au mawimbi ya umeme kuwa mawimbi sahihi zaidi ya dijiti, kuboresha usahihi wa kidijitali wa kipimo cha joto.

3、 Watengenezaji maalum wanaopendekezwa wa vitambuzi vya halijoto vya juu vya nyuzinyuzi

InnoTech
Muhtasari wa Biashara
Teknolojia ya FJINNO ina uzoefu mzuri na timu ya kitaalamu ya kiufundi katika uwanja wa vihisi joto vya nyuzi macho. Kampuni inazingatia utafiti na maendeleo, Utendaji, na huduma zilizobinafsishwa za vitambuzi vya halijoto ya nyuzi macho za umeme, na imeanzisha kiwango fulani cha umaarufu na sifa katika tasnia. Bidhaa za kawaida za kihisi joto cha nyuzi macho zinazotolewa nayo zimetumika sana katika nyanja nyingi kama vile mifumo ya nguvu (ufuatiliaji wa joto wa vifaa ndani ya switchgear, transfoma, Nk.), Usafiri wa reli (ufuatiliaji wa joto wa vifaa vinavyohusiana na uendeshaji wa gari), Nk. Bidhaa hizi za kawaida zimeweka msingi mzuri wa kiufundi kwa biashara yake iliyobinafsishwa.

Fuzhou INNO Electronic Technology Co., Ltd
Teknolojia ya Fuzhou Yingnuo ni mojawapo ya watengenezaji wakuu wa vipima joto vya nyuzi macho nchini China, na vifaa vya juu vya uzalishaji na timu za kiufundi. Bidhaa zake zinafurahia sifa kubwa katika masoko ya China na hata kimataifa.

Faida za huduma zilizobinafsishwa
Kutoka kwa mtazamo wa uwezo wa ubinafsishaji, InnoTech inaweza kubinafsisha kwa undani kulingana na wateja’ mahitaji tofauti ya usahihi wa kipimo, safu za joto, saizi za uchunguzi, Nk. Kwa mfano, ikiwa mteja ataomba ongezeko la usahihi wa kipimo hadi ± 0.5% (kuhusiana na ± 1% ya bidhaa za kawaida) na upanuzi wa safu ya kipimo hadi -50 ° C-250 ° C, kampuni inaweza kurekebisha muundo wa macho na algorithms ya usindikaji wa ishara ya sensor ili kukidhi mahitaji. Kwa suala la saizi ya uchunguzi, ikiwa wateja wanataka kupunguza kipenyo cha uchunguzi hadi 1mm au hata kidogo (kawaida ni 2.5mm) ili kukabiliana na mazingira finyu ya kipimo, InnoTech inaweza kufikia mahitaji kwa kuboresha nyenzo za uchunguzi na michakato ya utengenezaji.
Zaidi ya hayo, kwa upande wa huduma, InnoTech inaweza kutoa ushauri wa kina wa kabla ya mauzo, kwa pamoja kuamua mahitaji na kujibu maswali na wateja, kuwasiliana maendeleo ya uzalishaji na wateja kwa wakati ufaao wakati wa mchakato wa kubinafsisha, na kutoa muda fulani wa udhamini na huduma ya baada ya mauzo baada ya utoaji wa bidhaa, kama vile kusaidia wateja katika usakinishaji wa vitambuzi na utatuzi, kutoa mafunzo ya matumizi ya sensorer, Nk.

Huaguang Tianrui Optoelectronics Technology Co., Ltd (Hgskyray.com)
Huaguang Tianrui amejitolea kwa muda mrefu kutengeneza vipima joto vya nyuzi macho, na uzoefu tajiri na michakato ya juu ya uzalishaji, uwezo wa kutoa bidhaa za ubora wa juu na msaada wa kiufundi wa kuaminika. Mfumo wao wa kipimo cha joto cha nyuzi za fluorescent una usahihi wa juu, na usanidi wa kawaida wa makosa mazuri na hasi ndani 1 digrii, na inaweza kubinafsishwa kwa usahihi wa joto kulingana na mahitaji ya wateja.

4、 Matatizo ya kiufundi katika utengenezaji maalum wa vitambuzi vya joto la nyuzi macho

(1) Urekebishaji wa tabia ya hali ya joto na urekebishaji
Uamuzi sahihi wa uhusiano wa majibu ya joto ya macho
Katika sensorer za joto za fiber optic, iwe kulingana na athari ya kutawanya ya Raman, athari ya fluorescence, au wavelength drift athari ya nyuzi Bragg gratings, kipimo sahihi cha joto kinahitaji kuanzishwa kwa uhusiano sahihi wa tabia ya hali ya joto. Kuchukua vihisi joto vya nyuzi macho kama mfano, kuna uhusiano mgumu kati ya mabadiliko ya joto na urefu wa kutafakari wa gratings za fiber optic, ambayo huathiriwa na vigezo mbalimbali vya kimwili kama vile mgawo wa macho wa joto na mgawo wa macho wa elastic wa nyuzi.. Kwa kuongeza, kunaweza kuwa na mikengeuko fulani katika kuakisi mabadiliko ya urefu wa wimbi la nyuzinyuzi za Bragg zinazozalishwa chini ya hali tofauti za uzalishaji katika makundi tofauti au hata ndani ya kundi moja chini ya mabadiliko sawa ya joto.. Kutambua kwa usahihi uhusiano huu sahihi kunahitaji majaribio ya kina na uchambuzi wa kinadharia. Hii ni pamoja na kipimo sahihi cha urefu wa wimbi la kuakisi la nyuzinyuzi Bragg chini ya mazingira tofauti ya halijoto (kama vile kutumia visanduku vya kudhibiti halijoto vya usahihi wa hali ya juu, kupima kutoka joto la chini -50 ° C hadi joto la juu 200 ° C kwa vipindi fulani vya joto, kama 5 ° C au 10 ° C.), pamoja na uundaji changamano wa hisabati na uchanganuzi unaofaa wa data ya kipimo. Njia nyingi za kufaa kama vile uwekaji wa polinomia na uwekaji kielelezo kawaida hutumika kupata curve inayofaa zaidi., ili kupunguza makosa na kupata muundo sahihi zaidi wa uhusiano wa urefu wa wimbi la joto.
Katika sensorer za joto za nyuzi za fluorescent, uhusiano wa mwitikio kati ya ukubwa wa fluorescence na sifa za spectral kwa joto ni changamano sawa. Ili kuamua kwa usahihi uhusiano huu, ni muhimu kuzingatia mambo mengi kama vile usambazaji wa mkusanyiko wa vifaa vya fluorescent katika fiber ya macho, nguvu na urefu wa wimbi la mwanga wa kusisimua, na kuingiliwa kwa macho ya mazingira ya jirani. Na kwa sababu utoaji wa fluorescence ni mchakato wa utoaji wa mwanga katika kiwango cha atomiki, ambayo huathiriwa na sababu nyingi ndogo kama vile ufanisi wa quantum, uhusiano huu wa mwitikio una uwezekano wa kubadilika-badilika chini ya vihisi tofauti au mazingira tofauti ya kipimo.
Urekebishaji wa utulivu wa muda mrefu ni ngumu
Wakati wa matumizi ya muda mrefu, sifa za macho za vihisi joto vya nyuzi macho zinaweza kuteleza. Kwa mfano, kutokana na mfiduo wa muda mrefu wa dhiki ya mazingira (kama shinikizo la udongo, upanuzi wa mafuta na mkazo wa kubana karibu na mabomba yaliyozikwa) au kutu kutoka kwa vitu vya kemikali, nyuzi za macho zinaweza kupitia mabadiliko madogo katika muundo wao wa ndani, ambayo kwa upande huathiri utendaji wao wa macho na kupotoka kutoka kwa uhusiano wa tabia ya hali ya joto ulioanzishwa hapo awali. Ili kutatua tatizo hili la urekebishaji wa utulivu wa muda mrefu, ni muhimu kuunda utaratibu ambao unaweza kufanya calibration mtandaoni wakati sensor inafanya kazi. Hii inahusisha kuhifadhi kiolesura fulani cha urekebishaji au chanzo cha mawimbi ya kiwango cha urekebishaji kwa kitambuzi yenyewe, na mara kwa mara (kama vile kila baada ya miezi michache au mwaka) kurekebisha sensor bila kuathiri kipimo cha kawaida, kurekebisha vigezo katika mfano wa awali wa kipimo, au kutoa mikondo mipya ya urekebishaji ili kuhakikisha usahihi wa muda mrefu wa kipimo. Hata hivyo, kubuni na kutekeleza utaratibu huu wa urekebishaji mtandaoni unahitaji kutatua changamoto nyingi za kiufundi, ikijumuisha uthabiti wa chanzo cha mawimbi ya urekebishaji na uwezo wa kubadilika wa algoriti ya urekebishaji.
(2) Kudhoofisha athari ya kuunganisha ya kiasi cha kimwili
Suala la unyeti wa halijoto ya mkazo
Katika sensorer za joto za nyuzi za macho, nyuzi za macho sio tu nyeti kwa joto lakini pia zina majibu yanayolingana na mkazo. Wakati nyuzi za macho zinakabiliwa na kunyoosha mitambo ya nje, kuinama, au compression (kama vile vitambuzi vimewekwa kwenye uso wa vifaa vinavyoweza kupinda na kuharibika au katika mazingira yenye mizigo ya upepo., vibrations mitambo, Nk.), hii inaweza kusababisha mabadiliko katika hali ya maambukizi ya macho, index ya kuakisi, Nk. ndani ya nyuzi, na hivyo kuingilia kati na mabadiliko ya hali ya joto katika ishara za macho. Kuchukua fiber Bragg grating kama mfano, wakati fiber inakabiliwa na dhiki, athari ya elastic ya macho ya nyuzi itasababisha mabadiliko katika kipindi na index ya refractive ya grating, ambayo itahamisha urefu wa kuakisi wa wavu na kuiunganisha na mabadiliko ya kiakisi ya urefu unaosababishwa na halijoto.. Ili kutenganisha athari za dhiki na joto kwenye vipimo vya sensorer, hatua maalum za kiufundi zinahitajika. Njia ya kawaida ni kutumia muundo wa wavu mbili, ambapo grating moja ni nyeti kwa joto na mkazo, wakati wavu mwingine ni nyeti tu kwa halijoto kwa kutumia kifungashio maalum au kuuweka katika hali thabiti ya mkazo.. Kwa kulinganisha mabadiliko ya urefu wa wimbi la kuakisi la gratings mbili na kutumia algoriti changamano za usindikaji wa mawimbi, ushawishi wa dhiki na joto kwenye matokeo ya kipimo inaweza kupunguzwa. Hata hivyo, muundo huu wa wavu mbili utaongeza gharama ya utengenezaji na ugumu wa kihisi, na pia kuna changamoto fulani za kiufundi katika ulinganifu na uunganishaji wa mawimbi ya nyuzinyuzi za Bragg.
Mwingiliano kati ya kuingiliwa kwa sumakuumeme na ishara za macho
Katika baadhi ya mazingira magumu ya sumakuumeme (kama vile vituo vidogo vya mfumo wa umeme vilivyo karibu, karibu na vifaa vya sumakuumeme vya masafa ya juu, Nk.), ingawa vihisi joto vya nyuzi macho vina sifa za kuingiliwa kwa sumakuumeme katika mawimbi yao ya upitishaji wa nyuzi macho, vipengele vya elektroniki katika sensor (kama vile moduli za kubadilisha umeme wa picha, nyaya za usindikaji wa ishara, Nk.) itaathiriwa na kuingiliwa kwa sumakuumeme. Uingiliaji huu wa sumakuumeme unaweza kuathiri upitishaji wa mawimbi ya macho ndani ya kitambuzi kwa njia ya kuunganisha sumakuumeme.. Kwa mfano, sehemu ya sumaku-umeme yenye nguvu ya mzunguko wa nguvu inaweza kutoa mikondo iliyoingizwa kwenye kanda ya chuma au waya za kihisi, na uga wa sumaku unaotokana na mikondo hii inayosababishwa inaweza kubadilisha hali ya mgawanyiko wa mwanga ndani ya nyuzi macho au kutoa athari za ziada za magneto-macho.. Wakati mwingiliano huu upo, zitasababisha mabadiliko ya ziada na kasoro katika ishara ya macho ambayo hapo awali ilitegemea halijoto pekee., na hivyo kuathiri matokeo ya kipimo. Ili kupunguza mwingiliano kati ya kuingiliwa kwa sumakuumeme na ishara za macho, hatua madhubuti za ulinzi wa sumakuumeme zinahitajika kuchukuliwa kwa vifaa vya kielektroniki vya kihisi, kama vile kutumia vifuniko vya ulinzi vya chuma vinavyoweza kupenyeza sana. Hata hivyo, hii pia inahitaji kusuluhisha matatizo ya kiufundi kama vile utaftaji wa joto ndani ya kifuniko cha ngao na kutoathiri chaneli ya macho wakati wa kuhakikisha ulinzi wa kawaida.. Kwa kuongeza, ni muhimu kuboresha algorithms ya kuchuja na fidia katika usindikaji wa ishara ili kutoa kwa usahihi ishara za macho zinazolingana na joto mbele ya kuingiliwa kwa sumakuumeme..
(3) Utambuzi wa Tofauti Ndogo za Joto na Utekelezaji wa Usahihi wa Juu
Kikwazo cha teknolojia ya utambuzi wa macho ya kugundua tofauti ndogo za joto
Katika baadhi ya matukio ya maombi ambayo ni nyeti sana kwa mabadiliko ya joto, kama vile ufuatiliaji wa halijoto katika mazingira ya utamaduni wa seli katika utafiti wa matibabu au udhibiti wa halijoto katika vifaa vya elektroniki vya usahihi zaidi (kama vile vifaa vya kutengeneza chip), vihisi joto vya nyuzi macho vinahitajika ili kugundua tofauti ndogo sana za halijoto (ikiwezekana chini kama 0.01 ° C au hata 0.001 ° C.). Hata hivyo, kutoka kwa mtazamo wa utambuzi wa macho, mabadiliko ya ishara ya macho sambamba na mabadiliko haya ya joto ndogo ni dhaifu sana. Kuchukua kihisi joto cha nyuzi macho kilichosambazwa kulingana na mtawanyiko wa Raman kama mfano, wakati wa kupima tofauti ndogo za joto, mabadiliko dhaifu katika nguvu ya kutawanya ya Raman hayatambuliki kwa urahisi. Hii ni kwa sababu Raman kutawanya nuru yenyewe ina nguvu dhaifu kiasi, na mchakato wa uzalishaji wake na upokezaji huathiriwa kwa urahisi na sababu kama vile hasara za kutawanya na kelele ya chinichini ndani ya nyuzi. Ili kuondokana na shida hii ya kiteknolojia, kwa upande mmoja, ni muhimu kuboresha muundo wa probes ya fiber optic, kama vile kuongeza kipenyo cha nambari cha kichunguzi ili kuongeza ufanisi wa ukusanyaji wa mwanga hafifu uliotawanyika; Kwa upande mwingine, ni muhimu kuboresha unyeti wa kugundua wa photodetectors, ambayo inaweza kuhitaji matumizi ya teknolojia ya juu zaidi ya kugundua picha au nyenzo, kama vile kutumia vigunduzi vya kupoeza kwa kiwango cha chini cha ufanisi wa kiwango cha juu. Hata hivyo, hii itaongeza gharama ya uzalishaji wa sensorer na kuboresha mahitaji ya mazingira ya kazi (kama vile utunzaji wa mazingira kwa upoaji wa halijoto ya chini).
Vipengele vinavyoathiri na ufumbuzi wa utekelezaji wa usahihi wa juu
Ili kufikia kipimo cha joto cha juu-usahihi, pamoja na kuvunja kizuizi cha teknolojia ya kugundua macho kwa kugundua tofauti ndogo za joto, mambo mengine mengi yanahitajika kuzingatiwa. Mgawo wa kubadilishana joto kati ya nyuzi macho na mazingira yanayozunguka ni jambo muhimu la ushawishi katika mchakato wa kipimo cha sensor.. Ikiwa uchunguzi wa sensor hauwezi kufikia conductivity nzuri ya mafuta na kitu kilichopimwa, kutakuwa na ucheleweshaji na kupotoka kwa kipimo cha joto. Ili kuboresha ufanisi wa conductivity ya mafuta, ni muhimu kutumia nyenzo zinazofaa za conductive za joto (kama vile grisi ya silikoni inayopitisha mafuta, karatasi za chuma za conductive za mafuta, Nk.) ili kujaza pengo kati ya probe na kitu kilichopimwa. Sababu nyingine ni joto sawa la kelele la sensor. Kelele ya chombo yenyewe inaweza kusababisha kutokuwa na uhakika wa kipimo, na kupunguza halijoto sawa na kelele kunahitaji uboreshaji wa vipengele mbalimbali vya kihisi. Kwa mfano, hatua kama vile kutumia vikuza sauti vya optoelectronic vyenye kelele ya chini na kupunguza kelele ya chinichini katika saketi. Zaidi ya hayo, kufikia kipimo cha usahihi wa hali ya juu, inahitajika kushughulikia suala la usahihi wa urekebishaji kwa kutumia vyanzo vya hali ya juu vya urekebishaji au algoriti sahihi zaidi za urekebishaji., kama vile kutumia viwango vya kawaida vya joto vya quantum au kanuni za urekebishaji kulingana na seti nyingi za marekebisho tofauti ya mazingira ya halijoto..
Kwa muhtasari, kuchagua mtengenezaji wa desturi anayefaa kwa vihisi joto vya nyuzi macho kunahitaji uzingatiaji wa kina wa mahitaji ya programu, vigezo vya kiufundi, na nguvu ya jumla ya mtoaji. Fuzhou Yingnuo Teknolojia ya Elektroniki Co., Ltd., Huaguang Tianrui Optoelectronic Technology Co., Ltd., na wengine wote ni makampuni bora katika uwanja huu, ambayo yanafaa kueleweka zaidi na uchunguzi.