วิธีการใช้ใยแก้วนำแสงฟลูออเรสเซนต์ในการวัดอุณหภูมิ

หลักการวัดอุณหภูมิอายุการใช้งานเรืองแสง

หลังจากถูกฉายแสงแล้ว, อิเล็กตรอนในวัสดุที่มีความละเอียดอ่อนจะดูดซับโฟตอนและเปลี่ยนจากระดับพลังงานต่ำไปเป็นระดับพลังงานสูงที่ตื่นเต้น, แล้วกลับสู่ระดับพลังงานต่ำโดยผ่านการเปลี่ยนผ่านของรังสี, เปล่งแสงเรืองแสง. การเปล่งแสงฟลูออเรสเซนซ์อย่างต่อเนื่องหลังจากกำจัดแสงกระตุ้นออกไปนั้นจะขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของสภาวะตื่นเต้น. โดยทั่วไปการปล่อยก๊าซเรือนกระจกนี้จะลดลงแบบทวีคูณ, และเวลาคงที่ของการสลายตัวแบบเอกซ์โปเนนเชียลสามารถใช้เพื่อวัดอายุการใช้งานของสภาวะตื่นเต้นได้, ซึ่งเรียกว่าอายุการใช้งานของฟลูออเรสเซนต์หรือเวลาการสลายตัวของฟลูออเรสเซนต์.

เซ็นเซอร์อุณหภูมิอายุการใช้งานเรืองแสง

อายุการใช้งานของฟลูออเรสเซนต์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ. เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอายุการใช้งานของฟลูออเรสเซนต์จะปล่อยสเปกตรัมเชิงเส้นในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ หลังจากที่สารเรืองแสงจากธาตุหายากบางชนิดถูกฉายรังสีและตื่นเต้นด้วยแสงอัลตราไวโอเลต, นั่นคือ, แสงเรืองแสงและแสงระเรื่อของมันคือการเรืองแสงหลังจากการกระตุ้นหยุดลง. หากพารามิเตอร์ของการเรืองแสงถูกมอดูเลตตามอุณหภูมิและความสัมพันธ์เป็นแบบโมโนโทนิก, ความสัมพันธ์นี้สามารถนำไปใช้ในการวัดอุณหภูมิได้. ความเข้มของสเปกตรัมเชิงเส้นสัมพันธ์กับความเข้มของแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้นและอุณหภูมิของวัสดุฟลูออเรสเซนต์. หากแหล่งกำเนิดแสงคงที่, ความเข้มของสเปกตรัมเชิงเส้นของฟลูออเรสเซนต์เป็นฟังก์ชันค่าเดียวของอุณหภูมิและการสลายเมื่อเวลาผ่านไป. โดยทั่วไป, ยิ่งอุณหภูมิภายนอกลดลง, ยิ่งการเรืองแสงแข็งแกร่งขึ้นและการสลายตัวของแสงระเรื่อก็จะช้าลง. โดยกรองสเปกตรัมการกระตุ้นออกผ่านตัวกรองและวัดความเข้มของเส้นสเปกตรัมการปล่อยแสงเรืองแสงเรืองแสง, สามารถกำหนดอุณหภูมิได้. แต่วิธีการวัดนี้ต้องใช้ความเข้มของแสงกระตุ้นและช่องสัญญาณที่มั่นคง, ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุ, จึงไม่ค่อยได้ใช้. นอกจากนี้, ค่าคงที่เวลาการสลายตัวของแสงเรืองแสงก็เป็นฟังก์ชันค่าเดียวของอุณหภูมิเช่นกัน.

จากมุมมองของทฤษฎีเซมิคอนดักเตอร์, การเสื่อมสลายของแสงระเรื่อเป็นกระบวนการดับแสง. ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น, ยิ่งการสั่นสะเทือนของโครงตาข่ายแข็งแกร่งขึ้น, ยิ่งโฟนันส์มีส่วนร่วมในการดูดซึมมากเท่าไร, และยิ่งดับแสงเร็วยิ่งขึ้น. เพราะฉะนั้น, อุณหภูมิของวัสดุฟลูออเรสเซนต์จะกำหนดความเร็วของการดับแสง, นั่นคือ, ขนาดของค่าคงที่เวลาการสลายตัว.

ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการใช้อายุการใช้งานของฟลูออเรสเซนต์ในการวัดอุณหภูมิก็คือ ความสัมพันธ์ในการแปลงอุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยอายุการใช้งานของฟลูออเรสเซนต์, และไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอกอื่นๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงความเข้มของแหล่งกำเนิดแสงที่กระตุ้น, ประสิทธิภาพการส่งผ่านไฟเบอร์, หรือระดับการมีเพศสัมพันธ์. เพราะฉะนั้น, มีข้อได้เปรียบที่สำคัญกว่าวิธีการวัดอุณหภูมิโดยใช้ความเข้มหรืออัตราส่วนความเข้มสูงสุดของฟลูออเรสเซนต์เป็นสัญญาณตรวจจับอุณหภูมิ, และยึดหลักการวัดอุณหภูมิของใยแก้วนำแสง.

เซ็นเซอร์อุณหภูมิไฟเบอร์ออปติก, ระบบตรวจสอบอัจฉริยะ, ผู้ผลิตไฟเบอร์ออปติกแบบกระจายในประเทศจีน