Jinsi ya kutumia kipimo cha joto la fiber optic? Je, kipimo cha joto la nyuzi macho kinajumuisha nini-INNO

1、 Kanuni ya kipimo cha joto la fiber optic

Upimaji wa joto la nyuzi za macho hutegemea sifa mbalimbali za macho za nyuzi za macho ambazo hutofautiana na joto.

Kanuni ya tofauti ya amplitude ya macho: Katika aina ya vipengele vya sensorer za joto za fiber optic, kuna hali ambapo amplitude ya macho inatofautiana na joto. Wakati hali ya joto inabadilika, kipenyo cha msingi na index ya refractive ya fiber ya macho itabadilika, kusababisha mwanga unaoenea kwenye nyuzi kutawanyika nje kwa sababu ya njia zisizo sawa, hatimaye kusababisha mabadiliko katika amplitude ya mwanga. Kwa mfano, katika baadhi ya matukio ya vipimo vya maabara ya usahihi wa juu, mabadiliko haya ya hila katika amplitude ya mwanga yanaweza kukamatwa na vifaa maalum vya kugundua, na hivyo kupata hali ya mabadiliko ya joto.
Kanuni ya mzunguko wa ndege ya polarization: Ndege ya polarization ya fiber moja-mode huzunguka na joto, na mabadiliko ya amplitude yanaweza kupatikana kwa njia ya polarizer. Vihisi kulingana na kanuni hii vina umuhimu mkubwa katika utafiti maalum wa macho au hali za kipimo ambazo ni nyeti kwa mzunguko wa ubaguzi.. Kwa mfano, wakati wa kusoma uhusiano kati ya vifaa fulani vya macho na joto, sensor hii inaweza kutumika kupata kwa usahihi athari ya joto kwenye mzunguko wa uso wa polarization.
Kanuni ya mabadiliko ya awamu ya macho: Wakati urefu, refractive index, na kipenyo cha msingi cha mabadiliko ya nyuzi za modi moja na halijoto, mwanga unaoenea kwenye nyuzi utapitia mabadiliko ya awamu. Mabadiliko ya awamu hii yanaweza kupatikana kwa interferometer ili kupima mabadiliko ya amplitude. Kwa mfano, katika interferometer ya Mach Zehnder, mwanga kutoka kwa nyuzi za ishara huchanganywa na boriti ya kumbukumbu imara. Kutokana na ushawishi wa joto kwenye nyuzi za ishara, awamu ya mabadiliko ya ishara ya macho ya kueneza, kusababisha mwingiliano kati ya nguzo mbili za mwanga. Kwa hiyo, mabadiliko katika awamu yanaweza kugunduliwa ili kutafakari mabadiliko ya joto. Katika baadhi ya mazingira ambayo yanahitaji usahihi wa kipimo cha halijoto ya juu sana, kama vile ufuatiliaji wa halijoto katika baadhi ya vyombo vya usahihi katika anga, kanuni hii ya kipimo kulingana na mabadiliko ya awamu ya macho inaweza kuwa na jukumu muhimu.
Kulingana na kanuni ya tofauti ya spectral: wigo wa ufyonzwaji wa baadhi ya vitu hubadilika kulingana na halijoto, na joto la wakati halisi linaweza kueleweka kwa kuchambua wigo unaopitishwa na nyuzi za macho. Kanuni hii hutumiwa sana katika sensorer za joto za fiber optic, kwa mfano, katika vitambuzi vya joto vya nyuzinyuzi optic, vigezo vya fluorescence iliyotolewa vina mawasiliano ya moja hadi moja na joto, na halijoto inayohitajika inaweza kupatikana kwa kugundua ukubwa wake wa umeme au maisha ya umeme.. Baadhi ya aina mpya za vihisi joto vya nyuzi macho pia hutumia hisia ya joto na athari ya Bragg ya grating ya nyuzi za macho.. Kulingana na kanuni kwamba urefu ulioakisiwa wa Bragg fiber Bragg grating itabadilika kulingana na halijoto, sensorer za joto za nyuzi za optic zinafanywa. Ishara ya kuhisi imerekebishwa urefu wa wimbi, na mawimbi ya kipimo haiathiriwi na mambo kama vile kushuka kwa thamani ya chanzo cha mwanga, hasara za kupiga nyuzi, hasara za uhusiano, na detector kuzeeka.
Kulingana na kanuni ya uendeshaji wa nishati ya mionzi: Kwa mionzi (infrared) sensorer za joto la fiber optic, Hutumia hasa sifa za uunganishaji na upitishaji wa nyuzi za macho kufanya nishati ya mionzi ya uso wa kitu kilichopimwa. (ambayo inahusiana na joto la uso wa kitu kilichopimwa) kwa photodetector na kuibadilisha kuwa pato la umeme. Kihisi cha aina hii kinafaa sana katika baadhi ya matukio ya kipimo cha halijoto isiyo ya mtu aliyegusana, kama vile kupima halijoto nje ya tanuru yenye halijoto ya juu, na inaweza kupata taarifa za joto la uso bila kugusana moja kwa moja na vitu vya halijoto ya juu.
Kulingana na kanuni ya sifa za kunyonya semiconductor: Katika aina ya kunyonya ya semiconductor sensor ya joto ya fiber optic, fiber ya macho iliyokatwa imewekwa kwenye bomba la chuma nyembamba, na filamu nyembamba ya semiconductor inayohisi joto (kama vile GaAs au InP) Imewekwa kati ya ncha mbili za nyuzi. Uzito wa mwanga unaosambazwa wa filamu hii nyembamba ya kutambua halijoto ya semicondukta hutofautiana kulingana na halijoto iliyopimwa.. Wakati kiwango cha mwanga cha mara kwa mara kinaingizwa kwenye mwisho mmoja wa fiber ya macho, uwezo wa maambukizi ya joto la semiconductor kuhisi mabadiliko ya filamu nyembamba na joto, na mwangaza wa mwanga uliopokewa na kipengele cha kupokea kwenye ncha nyingine ya nyuzi macho pia hubadilika kulingana na halijoto iliyopimwa.. Kwa hiyo, kwa kupima pato la voltage ya kipengele cha kupokea, joto katika nafasi ya sensor inaweza kupimwa kwa mbali. Katika baadhi ya matukio ambapo ufuatiliaji wa hali ya joto unahitajika kwa vifaa vidogo au maeneo maalum, sensor hii inaweza kujiinua faida zake za kuwa kompakt na sahihi katika kipimo.

2、 Mbinu za kiufundi za kipimo cha joto la fiber optic

Kipimo cha joto cha uhakika
Kanuni na uendeshaji: Tumia uchunguzi mmoja wa halijoto katika maeneo fulani muhimu ya mfumo kwa kipimo. Njia hii inafaa kwa kipimo sahihi cha joto cha pointi maalum, kama vile ufuatiliaji wa halijoto ya chip muhimu katika vifaa vya kielektroniki, au kipimo cha halijoto cha sehemu maalum katika mazingira ya utamaduni wa seli katika utafiti wa matibabu. Inaweza kutoa taarifa sahihi za halijoto ya ndani kwa kuweka kichunguzi cha nyuzi macho kwenye eneo lengwa na kutumia sifa za macho za fibre optic kupata data ya halijoto katika hatua hiyo..
Tabia za hali ya maombi: Katika baadhi ya vifaa au matukio ya majaribio ambayo ni nyeti sana kwa mabadiliko ya halijoto ya ndani, kipimo cha joto la uhakika ni muhimu. Kwa mfano, katika vyombo vya macho vya usahihi zaidi, mabadiliko ya joto katika sehemu ndogo inaweza kuwa na athari kubwa kwa utendaji wa jumla wa chombo. Kipimo cha halijoto cha uhakika kinaweza kufuatilia kwa usahihi halijoto ya sehemu hii, kutoa dhamana ya uendeshaji thabiti wa chombo. Aidha, njia hii ya kipimo ni rahisi na ya gharama nafuu, kuifanya iwe ya vitendo sana kwa hali ambapo viwango vichache vya halijoto vinahitaji kufuatiliwa.
Kipimo kilichosambazwa cha Quasi
Kanuni na uendeshaji: Kuunganisha vipimo vya halijoto ya nukta moja katika mfululizo pamoja na mwelekeo wa uenezaji wa nyuzi kunaweza kuunda kipimo kilichosambazwa ambacho kinashughulikia ugunduzi wa halijoto ya sehemu nyingi.. Katika uzalishaji wa mifumo ya nguvu, ni muhimu kupima usambazaji wa shamba la gradient katika anga, na teknolojia hii inaweza kuwa na ufanisi. Inaweza kufikia kipimo cha halijoto kwa pointi nyingi kwa kuunganisha pointi nyingi za kipimo katika mfululizo kwenye nyuzi moja ya macho, kutumia sifa za maambukizi na unyeti wa joto wa nyuzi. Kila sehemu ya kipimo inaweza kuakisi mabadiliko ya halijoto kwa kujitegemea na kusambaza taarifa hii ya joto kwa vifaa vya ufuatiliaji kwa ajili ya usindikaji wa kati kupitia nyuzi za macho..
Tabia za hali ya maombi: Katika vituo vikubwa vya nguvu kama vile vituo vidogo, njia za maambukizi ya high-voltage, nk., ufuatiliaji wa joto wa sehemu nyingi muhimu inahitajika. Kipimo kilichosambazwa cha Quasi kinaweza kufikia ufuatiliaji wa halijoto wa pointi nyingi kwenye nyuzi moja ya macho, kupunguza utata na gharama ya wiring. Wakati huo huo, katika baadhi ya vifaa vikubwa vya viwandani au miundo ya ujenzi, kama vile boilers kubwa, madaraja, nk., teknolojia ya kipimo kilichosambazwa cha quasi pia inaweza kutumika kufuatilia halijoto katika maeneo tofauti, ili kugundua kwa wakati hitilafu zinazoweza kutokea za halijoto na kuzuia ajali.
Kipimo kilichosambazwa kikamilifu
Kanuni na uendeshaji: Fiber Optics inaweza kutumika kama njia ya upitishaji wa mawimbi ya macho na nyenzo nyeti kwa halijoto ya kufanya mabadiliko ya halijoto.. The fiber optic iliyosambazwa mfumo wa kipimo cha joto unaweza kupatikana kwa kupeleka kifaa cha ufuatiliaji na nyuzi za kuhisi. Gharama ya ufuatiliaji kwa kila kitengo cha urefu wa nyuzi hupungua kwa ongezeko la umbali wa kuhisi, ambayo kwa sasa ni suluhu la kupima halijoto la kihandisi linaloahidi sana. Inategemea kanuni ya kutafakari kwa kikoa cha wakati wa macho (OTDR) ya nyuzi za macho na athari ya kutawanya ya Raman ya nyuzi za macho. Kwa kuchambua Raman ya nyuma inayotawanya mwanga katika nyuzi za macho, hupata taarifa za usambazaji wa joto pamoja na nyuzi. Mishipa ya laser huingiliana na molekuli za nyuzi, kusababisha matukio mbalimbali ya kutawanyika kama vile Rayleigh kutawanyika, Brillouin inatawanyika, na Raman kutawanyika. Uzito wa mwanga wa kutawanya wa Raman unategemea halijoto, na usambazaji wa halijoto kando ya nyuzinyuzi unaweza kupatikana kwa kupima mabadiliko ya kiwango cha mwanga wa kutawanya wa Raman..
Tabia za hali ya maombi: Katika baadhi ya matukio ambayo yanahitaji ufuatiliaji wa joto wa eneo kubwa, kama vile mabomba ya mafuta ya masafa marefu, vifaa vya uhifadhi mkubwa, nk., kipimo kilichosambazwa kikamilifu kinaweza kutumia nyuzi moja ya macho ili kufikia ufuatiliaji wa joto wa eneo lote. Inaweza kutoa data sahihi na endelevu ya halijoto kwa wakati halisi, kugundua mabadiliko madogo ya joto, na kufikia kipimo cha muda halisi na cha haraka cha pointi nyingi cha usambazaji wa halijoto ya anga kwa masafa makubwa na umbali mrefu. Hii ni ya umuhimu mkubwa kwa kuhakikisha uendeshaji salama wa mabomba, kuzuia moto, na kupunguza sana gharama za ufuatiliaji na utata.
Teknolojia ya kuhisi joto la optic ya nyuzinyuzi kulingana na mionzi ya fluorescent
Kanuni na Uendeshaji: Utaratibu wa kufanya kazi wa kipimo cha joto cha fluorescence ni msingi wa jambo kuu la mwili la photoluminescence.. Kinachojulikana kama photoluminescence ni jambo la utoaji wa mwanga, ambayo inahusu utoaji wa mwanga wakati nyenzo inasisimua na ultraviolet, inayoonekana, au mwanga wa infrared. Katika sensorer za joto la fiber optic, sifa za fluorescence ya dutu fulani hutumiwa, na ukubwa au maisha ya fluorescence hubadilika wakati halijoto inabadilika. Pima joto kwa kugundua mabadiliko katika vigezo hivi vya fluorescence. Kwa mfano, Chuo Kikuu cha Jimbo la Mississippi nchini Marekani kinatumia kibandiko cha kibiashara cha epoksi kama kiashirio cha halijoto (PAHs). PAH hutoa fluorescence inaposisimka na mwanga wa urujuanimno, na ukubwa wa umeme hupungua kadri halijoto inayozunguka kiambatisho cha epoksi inavyoongezeka. Kwa kugundua mabadiliko katika kiwango cha fluorescence, joto ndani ya safu ya 20 ℃ kwa 100 ℃ inaweza kupimwa.
Tabia za hali ya maombi: Teknolojia hii inafaa zaidi katika baadhi ya matukio ambapo usahihi wa kipimo cha halijoto ya juu unahitajika na mazingira ni thabiti kiasi.. Kwa mfano, ufuatiliaji wa joto katika mazingira ya utamaduni wa seli katika uwanja wa matibabu, au kipimo cha halijoto katika utafiti wa utendaji wa uondoaji joto wa baadhi ya vifaa vidogo vya kielektroniki. Kwa sababu ya unyeti wa sifa za umeme kwa mabadiliko ya joto na uwezo wa kukabiliana na safu tofauti za kipimo cha joto kwa kuchagua nyenzo zinazofaa za fluorescent., matokeo sahihi ya kipimo cha joto yanaweza kutolewa katika hali hizi. Wakati huo huo, ikilinganishwa na teknolojia nyingine, teknolojia ya kuhisi halijoto ya nyuzi macho ya mionzi ya fluorescence inaweza kuwa na saizi ndogo ya kifaa, kuifanya iwe rahisi kutumia katika mazingira yenye nafasi ndogo.

3、 Matukio ya matumizi ya kipimo cha joto la nyuzi macho

Sekta ya viwanda
Mfumo wa nguvu: Katika vituo vya nguvu, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kufuatilia halijoto ya vifaa vya kuzalisha umeme kama vile jenereta, transfoma, nk. Kwa mfano, katika transfoma, sensorer za joto la fiber optic zinaweza kufuatilia joto la mafuta ndani ya transformer na joto la vipengele muhimu kwa wakati halisi, ambayo husaidia kugundua matatizo yanayoweza kutokea kutokana na joto kupita kiasi kwa wakati na kuzuia ajali mbaya kama vile uharibifu wa vifaa au hata moto unaosababishwa na joto kupita kiasi.. Aidha, vitambuzi vya nyuzi macho vina sifa ya kustahimili kuingiliwa kwa sumakuumeme na vinaweza kufanya kazi kwa utulivu katika mazingira yenye nguvu ya sumakuumeme kama vile mifumo ya nguvu.. Katika mistari ya maambukizi ya high-voltage, sensorer za joto la fiber optic zinaweza kufuatilia joto la mstari kwa wakati halisi. Wakati laini inapoongezeka kwa halijoto isiyo ya kawaida kwa sababu ya upakiaji mwingi au sababu zingine, wanaweza kutoa maonyo kwa wakati ili kuhakikisha uendeshaji salama wa njia ya maambukizi.
Sekta ya petrochemical: Sensorer za joto za nyuzi za macho zina jukumu muhimu katika uchimbaji, usafiri, na uhifadhi wa mafuta ya petroli. Katika visima vya mafuta, inaweza kutumika kufuatilia joto la shimo la chini, kuelewa usambazaji wa joto la hifadhi, na kutoa msaada wa data kwa uchimbaji wa mafuta. Kwa upande wa mabomba ya mafuta, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kusakinishwa kando ya bomba ili kufuatilia halijoto kwa wakati halisi. Mara tu hali ya joto isiyo ya kawaida hugunduliwa kwa sababu ya uvujaji au mambo ya nje ya mazingira (kama vile athari ya kuyeyuka kwa barafu kwenye bomba), hatua zinaweza kuchukuliwa kwa wakati ili kuzuia ajali kama vile umwagikaji wa mafuta. Kufuatilia joto la mafuta ndani ya tanki la mafuta wakati wa kuhifadhi husaidia kuhakikisha ubora na uhifadhi salama wa mafuta.
Sekta ya utengenezaji: Katika mchakato wa utengenezaji wa mashine kubwa, kama vile injini za magari, injini za anga, nk., vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kufuatilia halijoto wakati wa mchakato wa uzalishaji. Kwa mfano, ufuatiliaji wa halijoto ya ukungu wakati wa mchakato wa utupaji wa injini unaweza kuboresha mchakato wa utupaji na kuboresha ubora wa bidhaa. Kufuatilia joto la chombo wakati wa usindikaji wa mitambo kunaweza kurekebisha vigezo vya kukata kwa wakati unaofaa na kupanua maisha ya chombo. Aidha, ufuatiliaji wa halijoto ya vipengele muhimu unaweza kusaidia kuhakikisha usahihi wa mkusanyiko katika baadhi ya michakato ya mkusanyiko wa mitambo ya usahihi wa juu.
Uwanja wa matibabu
Ufuatiliaji wa joto la ndani la mwili wa binadamu: Sensorer za joto la nyuzi macho zinaweza kufanywa kuwa vichunguzi vidogo vya kupima joto la ndani la mwili wa binadamu.. Kwa mfano, katika baadhi ya upasuaji usio na uvamizi, sensorer za joto la nyuzi macho zinaweza kuingizwa ndani ya mwili wa binadamu kupitia catheter ili kufuatilia hali ya joto karibu na tovuti ya upasuaji kwa wakati halisi., kuepuka uharibifu wa tishu unaosababishwa na uharibifu wa joto wakati wa upasuaji. Wakati wa mchakato wa hyperthermia ya tumor, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kupima kwa usahihi halijoto ndani ya tishu za uvimbe, kuhakikisha kuwa halijoto ya hyperthermia iko ndani ya anuwai ya matibabu bora huku ikiepuka uharibifu wa joto kupita kiasi kwa tishu za kawaida zinazozunguka..
Ufuatiliaji wa joto la vifaa vya matibabu: Katika baadhi ya vifaa vya matibabu, kama vile imaging resonance magnetic (MRI) vifaa, Mashine ya X-ray, nk., sensorer za joto la fiber optic zinaweza kutumika kufuatilia hali ya joto ya vipengele muhimu ndani ya kifaa. Kutokana na kiasi kikubwa cha joto kinachozalishwa na vifaa hivi wakati wa operesheni, ikiwa hali ya joto ya vipengele ni ya juu sana, inaweza kuathiri utendaji wa vifaa au hata kusababisha kushindwa kwa vifaa. Kupitia ufuatiliaji wa wakati halisi na vihisi joto vya nyuzi macho, hatua za uharibifu wa joto kwa wakati zinaweza kuchukuliwa ili kuhakikisha uendeshaji wa kawaida wa vifaa.
Uwanja wa ulinzi wa mazingira
Ufuatiliaji wa joto la anga: Katika utafiti wa hali ya hewa, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kupima halijoto ya angahewa. Ikilinganishwa na vifaa vya jadi vya kupima joto la hali ya hewa, vihisi joto vya nyuzi macho vina sifa ya kuingiliwa kwa sumakuumeme na usahihi wa juu. Vitambuzi vya nyuzinyuzi vinaweza kusakinishwa kwenye minara ya hali ya hewa au puto ili kupima halijoto ya anga katika urefu tofauti., kutoa data sahihi zaidi kwa utafiti wa hali ya hewa, utabiri wa hali ya hewa, na maombi mengine.
Ufuatiliaji wa joto la maji: Katika ufuatiliaji wa mazingira ya maji, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kupima halijoto ya miili ya maji kama vile mito, maziwa, na bahari. Kupitia ufuatiliaji wa muda mrefu wa joto la maji, mabadiliko katika mazingira ya joto ya miili ya maji yanaweza kueleweka, ambayo ni ya umuhimu mkubwa kwa kusoma athari za mifumo ikolojia ya maji na mabadiliko ya hali ya hewa kwenye vyanzo vya maji. Kwa mfano, katika baadhi ya maziwa makubwa, kwa kupanga vihisi joto vya nyuzi macho katika kina na maeneo tofauti, ramani ya usambazaji wa halijoto ya maji ya ziwa zima inaweza kuchorwa ili kuchanganua athari za utabaka wa joto la maji kwenye mfumo ikolojia wa ziwa..
Ufuatiliaji wa joto la udongo: Katika utafiti wa kilimo na ikolojia, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kufuatilia halijoto ya udongo. Joto la udongo lina athari kubwa kwa ukuaji na maendeleo ya mimea. Kwa kufuatilia joto la udongo, mwongozo unaweza kutolewa kwa ajili ya uzalishaji wa kilimo, kama vile kuamua wakati mwafaka wa kupanda, wakati wa umwagiliaji, nk. Katika utafiti wa kiikolojia, mabadiliko ya joto la udongo yanaweza pia kuathiri shughuli za microorganisms za udongo na ubadilishaji wa virutubisho katika udongo. Vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutoa data sahihi ya halijoto kwa tafiti hizi.
Viwanja vingine maalum
Katika uwanja wa anga, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kufuatilia halijoto ya vipengele vya halijoto ya juu ndani ya injini za ndege wakati wa majaribio na uendeshaji., kuhakikisha uendeshaji salama wa injini chini ya hali mbaya kama vile joto la juu na shinikizo la juu. Katika vyombo vya anga, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kufuatilia mabadiliko ya halijoto nje ya chombo, ambayo ni muhimu kwa kulinda vifaa vya ndani na vyombo kutokana na kushuka kwa joto kali. Wakati huo huo, katika mchakato wa maendeleo ya vifaa vya anga, vihisi joto vya nyuzi macho pia vinaweza kutumika kupima utendakazi wa nyenzo chini ya hali tofauti za joto.
Uwanja wa kijeshi: Katika vifaa vya kijeshi kama vile mizinga, makombora, nk., sensorer za joto la fiber optic zinaweza kutumika kufuatilia hali ya joto ya vipengele muhimu ndani ya kifaa. Wakati wa mchakato wa uzinduzi wa makombora, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kufuatilia halijoto ya injini za kombora na vifaa vingine kwa wakati halisi, kuhakikisha urushaji wa kawaida na urushaji wa makombora. Katika ujenzi na matengenezo ya vifaa vya kijeshi, vihisi joto vya nyuzi macho vinaweza kutumika kufuatilia halijoto ya mazingira, kuhakikisha usalama na utulivu wa vifaa vya kijeshi.

4、 Mambo yanayoathiri usahihi wa kipimo cha joto la fiber optic

Mambo yanayohusiana na sifa za asili za nyuzi za macho
Nyenzo za fiber optic: Nyenzo tofauti za fiber optic zina coefficients tofauti ya upanuzi wa joto na mali ya macho, ambayo inaweza kuathiri usahihi wa kipimo cha joto. Kwa mfano, nyenzo fulani maalum za fiber optic zinaweza kupata mabadiliko makubwa ya faharasa ya refractive inapoathiriwa na mabadiliko ya joto, huku zingine zikisalia kuwa shwari. Ikiwa nyenzo zisizofaa za fiber optic huchaguliwa katika matukio ya kipimo cha joto cha juu-usahihi, inaweza kusababisha upungufu mkubwa katika matokeo ya kipimo.
Urefu wa nyuzi: Mabadiliko ya joto yanaweza kusababisha mabadiliko katika urefu wa nyuzi. Kulingana na kanuni ya upanuzi wa joto na contraction, wakati hali ya joto inabadilika 1 ℃, mabadiliko ya urefu wa nyuzi za mode moja kwa kilomita inaweza kuwa tofauti sana. Hata hivyo, katika kipimo cha joto cha nyuzinyuzi za umbali mrefu, mkusanyiko wa mabadiliko haya ya urefu mdogo inaweza kuathiri usahihi wa kipimo. Kwa mfano, katika mifumo ya kipimo cha joto ya nyuzi macho iliyosambazwa kwa umbali mrefu, ikiwa mabadiliko katika urefu wa nyuzi kutokana na tofauti za joto hawezi kulipwa kwa usahihi, inaweza kusababisha uamuzi mbaya wa hali ya joto.
Tofauti ya index ya refractive ya nyuzi za macho: Ripoti ya refractive ya nyuzi za macho inatofautiana na joto, ambayo huathiri sifa za uenezi wa mwanga katika nyuzi za macho, kama vile awamu na kasi ya uenezi wa mwanga. Wakati index refractive ya nyuzi za macho mabadiliko kutokana na kushuka kwa joto, vitambuzi vya nyuzi macho vinavyopima halijoto kulingana na mabadiliko ya awamu au muda wa uenezi wa mwanga vitaathirika, na hivyo kupunguza usahihi wa kipimo.
Mambo ya nje ya mazingira
Ugumu wa mabadiliko ya joto ya mazingira: Joto la mazingira yenyewe linaweza kutofautiana, na viwango vya joto au kushuka kwa kasi kwa joto. Katika mazingira magumu kama haya ya joto, vitambuzi vya nyuzi macho huenda zisionyeshe kwa usahihi hali halisi ya halijoto. Kwa mfano, katika mazingira ya nje, kuna tofauti kubwa ya joto kati ya mchana na usiku, na jua moja kwa moja wakati wa mchana inaweza kusababisha halijoto ya ndani ya kebo ya nyuzi macho kupanda, wakati wa usiku itapungua kwa kasi. Mabadiliko haya ya joto ya mara kwa mara yataleta changamoto kwa kipimo. Aidha, joto la mazingira pia linaweza kuathiriwa na mambo kama vile mtiririko wa hewa na unyevunyevu, kuongeza zaidi utata wa kipimo cha joto.
Vyanzo vya kuingiliwa kwa nje: Katika baadhi ya matukio maalum ya maombi, uwepo wa vyanzo vya kuingiliwa nje inaweza kuathiri usahihi wa kipimo cha joto la fiber optic. Kwa mfano, katika mazingira ya viwanda, kuna mambo kama vile maeneo yenye nguvu ya sumakuumeme, mtetemo, na kutu kwa kemikali. Sehemu dhabiti za sumakuumeme zinaweza kutatiza utumaji wa ishara za macho katika vitambuzi vya nyuzi macho, kusababisha makosa ya kipimo; Mtetemo unaweza kusababisha kupinda kidogo au kuhamishwa kwa nyuzi za macho, kuathiri njia ya uenezi wa mwanga na hivyo kuathiri usahihi wa kipimo; Kutu kwa kemikali kunaweza kuharibu uso wa nyuzi za macho au kubadilisha tabia zao za macho, kupunguza utendaji wa sensorer.
Mambo yanayohusiana na vifaa vya sensor
Utulivu wa chanzo cha mwanga: Kwa sensorer za joto la fiber optic, utulivu wa chanzo cha mwanga ni muhimu. Ikiwa ukubwa au urefu wa wimbi la chanzo cha mwanga hubadilika, itaathiri usahihi wa vitambuzi vinavyopima halijoto kulingana na mabadiliko ya mwangaza au urefu wa mawimbi.. Kwa mfano, katika nyuzinyuzi Bragg grating sensorer joto, kushuka kwa thamani kwa chanzo cha mwanga kunaweza kusababisha ishara zisizo sahihi za kipimo kwa sababu mawimbi ya hisi imerekebishwa kwa urefu wa wimbi., na kuyumba kwa chanzo cha mwanga kunaweza kusababisha kupotoka kwa kipimo cha urefu wa mawimbi.
Utendaji wa photodetector: Usikivu, azimio la urefu wa mawimbi, na viashiria vingine vya utendaji vya photodetector vitaathiri usahihi wa kipimo. Ikiwa unyeti wa photodetector haitoshi, inaweza kuwa na uwezo wa kutambua kwa usahihi mabadiliko dhaifu katika ishara ya mwanga, na hivyo kuathiri kipimo cha joto. Kwa mfano, katika sensorer za joto la fiber optic kulingana na mionzi ya fluorescence, ni muhimu kuchunguza mabadiliko madogo katika kiwango cha fluorescence au maisha. Ikiwa unyeti wa photodetector haitoshi, mabadiliko haya hayawezi kupatikana kwa usahihi, kusababisha makosa ya kipimo cha joto. Wakati huo huo, azimio la urefu wa wavelength wa photodetector sio juu, ambayo inaweza pia kupunguza usahihi wa kipimo wakati wa kupima vihisi joto vya nyuzi macho kulingana na mabadiliko ya urefu wa wimbi..
Ufungaji na ufungaji wa sensorer: Nyenzo za ufungaji na muundo wa sensorer zinaweza kuathiri uendeshaji wa joto na kasi ya majibu ya sensorer kwa joto. Ikiwa conductivity ya mafuta ya nyenzo za ufungaji ni duni, itasababisha sensor kuchelewa kwa kukabiliana na mabadiliko ya joto, na hivyo kuathiri usahihi wa kipimo. Wakati wa mchakato wa ufungaji, ikiwa kuna mawasiliano duni kati ya kitambuzi na kitu kinachopimwa, au ikiwa nafasi ya usakinishaji sio ya busara, matokeo ya kipimo yanaweza yasionyeshe kwa usahihi halijoto ya kweli ya kitu kinachopimwa. Kwa mfano, wakati wa kupima joto la chips ndogo za kifaa cha elektroniki, ikiwa sensor ya joto ya nyuzi macho haijasakinishwa kwa mawasiliano ya karibu na chip, inaweza kupima joto la mazingira ya jirani badala ya joto halisi la chip.

5、 Aina za vifaa vya kupima joto la nyuzi macho

Sensor ya joto ya optic ya aina ya kipengele
Kanuni ya kazi na sifa: Vihisi joto vya nyuzi optic kulingana na vipengele hutumia sifa za nyuzi yenyewe kuhisi mabadiliko ya halijoto na kuyapima. Kwa mfano, kwa kutumia sensa inayobadilisha ukubwa wa mwanga na halijoto, kipenyo cha msingi na index ya refractive ya nyuzi za macho hubadilika na joto, kusababisha mwanga unaoenea kwenye nyuzi kutawanyika nje kwa sababu ya njia zisizo sawa, kusababisha mabadiliko katika amplitude ya mwanga; Kutumia kihisi ambacho huzungusha uso wa ubaguzi wa nyuzi za modi moja, uso wa polarization wa nyuzi huzunguka na joto, na mabadiliko ya amplitude hupatikana kwa njia ya polarizer; Kwa kutumia sensor ambayo hugundua mabadiliko katika awamu ya macho, urefu, refractive index, na kipenyo cha msingi cha nyuzi za mode moja hutofautiana na joto, kusababisha mabadiliko ya awamu katika mwanga kueneza katika fiber. Mabadiliko ya awamu hii basi hupimwa na interferometer ili kupata mabadiliko ya amplitude. Faida ya sensorer ya joto ya optic ya aina ya sehemu ni kwamba hutumia moja kwa moja sifa za nyuzi yenyewe na kuwa na unyeti mkubwa.. Hata hivyo, hasara yake ni kwamba inahitaji ubora wa juu na utendaji wa fiber ya macho, na inahitaji zana na teknolojia sahihi zaidi ili kuhakikisha usahihi wa kipimo wakati wa utengenezaji na matumizi.
Hali ya maombi: Inafaa zaidi kwa hali za ufuatiliaji wa halijoto katika utafiti wa maabara au vifaa vya chombo vya usahihi wa hali ya juu ambavyo vinahitaji usahihi wa kipimo cha juu sana cha joto na mazingira thabiti ya kipimo.. Kwa mfano, ufuatiliaji wa joto ndani ya vyombo vya macho vya usahihi wa juu, au kipimo sahihi cha mabadiliko madogo ya joto katika majaribio ya kimwili na kemikali.