Cảm biến nhiệt độ sợi quang, giới thiệu nguyên tắc. Cảm biến nhiệt độ cáp quang nào tốt nhất-INNO

1、 Các loại Cảm biến nhiệt độ sợi quang
Có nhiều loại cảm biến nhiệt độ sợi quang dựa trên các tiêu chuẩn phân loại khác nhau.

Loại thành phần và loại truyền
Loại thành phần cảm biến nhiệt độ sợi quang:
Loại cảm biến này sử dụng sợi quang làm thành phần nhạy cảm. Chẳng hạn, sử dụng một cảm biến làm thay đổi biên độ ánh sáng theo nhiệt độ, nguyên tắc là đường kính lõi và chiết suất của sợi quang thay đổi theo nhiệt độ, làm cho ánh sáng truyền trong sợi quang bị tán xạ ra ngoài do đường đi không bằng phẳng, dẫn đến sự thay đổi biên độ ánh sáng; Ngoài ra còn có các cảm biến sử dụng chuyển động quay của bề mặt phân cực của ánh sáng. Bề mặt phân cực của sợi quang đơn mode quay khi nhiệt độ thay đổi, và chuyển động quay này được phát hiện bởi một máy phân cực để thu được sự thay đổi biên độ; Ngoài ra, sử dụng cảm biến phát hiện những thay đổi trong pha quang học, chiều dài, chỉ số khúc xạ, và đường kính lõi của sợi quang đơn mode thay đổi theo nhiệt độ, gây ra sự thay đổi pha trong ánh sáng truyền trong sợi quang. Sự thay đổi pha này thu được thông qua giao thoa kế để đo sự thay đổi biên độ. Các yêu cầu bố trí giao thoa kế trong cảm biến nhiệt độ sợi quang loại thành phần là rất nghiêm ngặt., và một trong những khó khăn là mặt phẳng phân cực của ánh sáng bị tán xạ sau khi đi qua sợi quang, và các vân giao thoa có thể không được quan sát do sự phân cực trực giao của chùm tham chiếu và chùm tín hiệu. Tuy nhiên, nếu đường dẫn quang tham chiếu ổn định, nó có thể đo sự thay đổi nhiệt độ bằng một phần trăm độ C.
Cảm biến nhiệt độ sợi quang loại truyền dẫn:
Cảm biến nhiệt độ sợi quang loại truyền dẫn sử dụng sợi quang làm đường truyền. Một loại là cảm biến nhiệt độ sợi quang kết hợp cảm biến nhiệt, DẪN ĐẾN, và sợi quang; Một phương pháp khác là lắp đặt các bộ phận nhạy cảm chuyển đổi nhiệt độ thành độ truyền và phản xạ ánh sáng trên mặt đầu sợi quang để tạo thành cảm biến nhiệt độ sợi quang. Chẳng hạn, một cảm biến nhiệt độ sợi quang với bảng tinh thể lỏng được lắp đặt trên mặt đầu sợi quang có thể trộn ba loại tinh thể lỏng theo tỷ lệ vào bảng tinh thể lỏng. Tại 10-45 ° C, màu sắc thay đổi từ xanh sang đỏ đậm, và độ phản xạ của ánh sáng thay đổi tương ứng. Cảm biến loại truyền dẫn có thể thu được nhiều luồng ánh sáng trong sợi quang, vì vậy sợi quang đa mode thường được sử dụng với độ chính xác khoảng 0.1 ° C.

Các phân loại khác dựa trên nguyên tắc làm việc
bức xạ (tia hồng ngoại) loại cảm biến nhiệt độ sợi quang:
Bao gồm một bộ ghép quang, sợi truyền, và bộ chuyển đổi quang điện tử. Chủ yếu sử dụng các đặc tính ghép và truyền của sợi quang, năng lượng bức xạ bề mặt của vật đo (liên quan đến nhiệt độ bề mặt của vật đo) được dẫn đến bộ tách sóng quang và chuyển đổi thành đầu ra điện. Bộ ghép quang là thành phần chính quyết định độ nhạy của cảm biến, và hiệu suất ghép của nó liên quan trực tiếp đến khẩu độ số của sợi quang. Để cải thiện độ nhạy của cảm biến, nên sử dụng sợi quang có khẩu độ số lớn hơn, nhưng điều này cũng sẽ ảnh hưởng đến các chỉ số hoạt động của hệ số khoảng cách của cảm biến, điều cần được xem xét một cách toàn diện. Thông số chính của sợi quang truyền là độ truyền qua. Để cải thiện khả năng truyền tải, khi vật liệu được cố định, có thể áp dụng các phương pháp như tăng đường kính sợi và rút ngắn chiều dài sợi. Các phần tử chuyển đổi quang điện tử thường sử dụng tế bào quang điện silicon, PbS hoặc máy dò khác. Khi sợi quang được ghép trực tiếp với máy dò, hiệu quả có thể đạt hơn 85%. Ngoài khớp nối trực tiếp, khớp nối đĩa điều chế cũng có thể được sử dụng.
Cảm biến nhiệt độ sợi quang loại hấp thụ bán dẫn:
Một sợi quang cắt được lắp bên trong một ống thép mỏng, với một màng mỏng cảm biến nhiệt độ bán dẫn (chẳng hạn như GaAs hoặc InP) kẹp giữa hai đầu sợi. Cường độ ánh sáng truyền qua của màng mỏng cảm biến nhiệt độ bán dẫn này thay đổi theo nhiệt độ đo được. Khi cường độ ánh sáng không đổi được đưa vào một đầu của sợi quang, khả năng truyền dẫn của màng mỏng cảm biến nhiệt độ bán dẫn thay đổi theo nhiệt độ, và cường độ ánh sáng mà phần tử thu ở đầu kia của sợi quang cũng thay đổi theo nhiệt độ đo được. Bằng cách đo điện áp đầu ra của phần tử nhận, nhiệt độ ở vị trí cảm biến có thể được đo từ xa.
Cảm biến nhiệt độ huỳnh quang sợi quang:
Bằng cách phủ vật liệu huỳnh quang vào đầu sợi quang và đo thời gian phân rã của năng lượng huỳnh quang, giá trị nhiệt độ của điểm đo có thể đạt được bằng cách sử dụng mối tương quan nhiệt độ thời gian phát sáng nội tại của vật liệu huỳnh quang. Phạm vi nhiệt độ áp dụng -50-200 ° C, với độ chính xác xấp xỉ ± 1 ° C. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng để đo nhiệt độ bên trong thiết bị điện. Nó có đặc điểm là kích thước nhỏ, hội nhập dễ dàng, hiệu suất đáng tin cậy, Chống nhiễu điện từ, hiệu suất cách nhiệt tốt, lắp đặt thuận tiện, và mạng linh hoạt.
Cảm biến nhiệt độ lưới sợi Bragg:
Sử dụng độ nhạy nhiệt độ độc đáo của cách tử để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ, với kích thước nhỏ, tốc độ phản hồi nhanh, Độ ổn định cao, độ chính xác cao, và kết nối mạng dễ dàng để giám sát đa điểm. Việc lắp đặt giám sát thuận tiện và có thể được lắp đặt trên bề mặt hoặc nhúng vào cấu trúc để kiểm tra giám sát nhiệt độ bên trong. Thích hợp để theo dõi nhiệt độ lâu dài trong các nhà máy điện, đường sắt, và bồn chứa dầu, cũng như đo nhiệt độ trong các lĩnh vực như điện, quân đội, Aerospace, v.v. Chẳng hạn, Cảm biến nhiệt độ cách tử sợi Bragg chịu nhiệt độ cao ADCD03-51-0001 có đường kính ngoài không quá 5 mm. Nhiều cảm biến được kết nối nối tiếp trên một sợi quang mà không có bất kỳ điểm tổng hợp nào ở giữa, và có thể đo nhiệt độ từ -40 ° C đến 300 ° C. Chiều dài mỗi phần cảm biến của cảm biến không vượt quá chiều dài của cảm biến, đường kính, số lượng cảm biến, điểm cảm nhận, và khoảng cách của chúng với nhau có thể được thiết lập theo nhu cầu của người dùng.
Cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán:
Bằng cách sử dụng sợi quang làm phương tiện cảm biến và truyền tín hiệu, tín hiệu của ánh sáng tán xạ cụ thể trong sợi (chẳng hạn như tán xạ Rayleigh, Tán xạ Raman, và phân tán Brillouin) có thể được đo để phản ánh những thay đổi về độ biến dạng hoặc nhiệt độ của chính sợi hoặc môi trường mà nó tồn tại. Một sợi quang có thể đạt được phép đo đồng thời hàng trăm hoặc hàng nghìn điểm cảm biến.
2、 So sánh sợi huỳnh quang, Lưới sợi Bragg, và sợi phân tán
Khía cạnh nguyên tắc
Sợi huỳnh quang:
Sợi huỳnh quang bao gồm các chất huỳnh quang và một số nguyên tố hiếm được pha tạp vào lõi và lớp bọc. Các chất huỳnh quang có thể hấp thụ ánh sáng trong một phạm vi bước sóng cụ thể, kích thích bản thân, và phát ra huỳnh quang theo nhiều hướng khác nhau. Huỳnh quang thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần của bề mặt vỏ lõi sợi theo hướng bức xạ sẽ được truyền dọc theo trục sợi. Phép đo nhiệt độ thu được bằng cách đo thời gian phân rã của năng lượng huỳnh quang và sử dụng mối tương quan nhiệt độ của thời gian phát sáng nội tại của chất huỳnh quang để xác định giá trị nhiệt độ của điểm đo.
Lưới sợi Bragg:
Lưới sợi Bragg (FBG) sử dụng các đặc tính nhạy cảm với nhiệt độ của cấu trúc cách tử trong sợi quang. Khi nhiệt độ thay đổi, chiết suất và chu kỳ cách tử của sợi quang sẽ thay đổi, dẫn đến sự thay đổi bước sóng của ánh sáng phản xạ hoặc truyền qua cách tử. Xác định sự thay đổi nhiệt độ bằng cách phát hiện những thay đổi ở bước sóng này. Chẳng hạn, khi nhiệt độ thay đổi, bước sóng Bragg của cách tử sợi Bragg sẽ trôi đi. Bằng cách theo dõi sự trôi dạt này, thông tin thay đổi nhiệt độ có thể được lấy.
Cáp quang phân tán:
Dựa trên hiệu ứng tán xạ trong sợi quang, chẳng hạn như tán xạ Rayleigh, Tán xạ Raman, và phân tán Brillouin. Lấy tán xạ Raman làm ví dụ, khi ánh sáng được truyền trong sợi quang, Hiện tượng tán xạ Raman xảy ra, và cường độ ánh sáng tán xạ Raman có liên quan đến nhiệt độ. Bằng cách đo sự phân bố cường độ ánh sáng tán xạ Raman dọc theo sợi quang, thông tin nhiệt độ ở các vị trí khác nhau dọc theo sợi có thể thu được. Các cơ chế tán xạ khác nhau có các đặc tính và phạm vi áp dụng khác nhau khi đo nhiệt độ. Sự tán xạ Brillouin nhạy cảm với cả nhiệt độ và độ căng, và cần phân biệt hoặc bù biến dạng khi đo nhiệt độ; Cường độ tán xạ Rayleigh tương đối yếu, nhưng nó có thể cung cấp thông tin về sự mất mát của sợi và cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo để đo nhiệt độ.
Về đặc tính hiệu suất
Sợi huỳnh quang:
Phạm vi đo nhiệt độ và độ chính xác: phạm vi nhiệt độ áp dụng -50-200 ° C, với độ chính xác xấp xỉ ± 1 ° C. Phạm vi nhiệt độ này có thể đáp ứng nhu cầu đo nhiệt độ bên trong của nhiều thiết bị điện và công nghiệp thông thường. Chẳng hạn, trong một số tình huống giám sát nhiệt độ bên trong thiết bị đóng cắt và máy biến áp, độ chính xác của nó cũng có thể đáp ứng các yêu cầu giám sát hoạt động bình thường của thiết bị.
Khả năng chống nhiễu: Nó có khả năng chống nhiễu điện từ mạnh vì nguyên lý đo của nó dựa trên đặc tính huỳnh quang và không phụ thuộc vào tín hiệu điện từ. Trong một số môi trường điện từ mạnh như trạm biến áp và gần động cơ lớn, nó có thể hoạt động ổn định mà không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ và ảnh hưởng đến kết quả đo.
Hiệu suất cách nhiệt: Do sợi quang là vật liệu phi kim loại và sự kết hợp giữa chất huỳnh quang và sợi quang, chúng thể hiện hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời. Trong giám sát nhiệt độ của thiết bị điện áp cao, không cần phải lo lắng về vấn đề cách nhiệt, và đo nhiệt độ có thể được thực hiện một cách an toàn.
Khối lượng và tích hợp: Kích thước nhỏ, dễ dàng tích hợp. Điều này giúp dễ dàng lắp đặt bên trong các thiết bị có không gian hạn chế hoặc trong không gian hẹp, chẳng hạn như các kịch bản đo nhiệt độ trong môi trường vi mô nhỏ không dễ tiếp cận, chẳng hạn như ống siêu nhỏ và khe hẹp.
Lưới sợi Bragg:
Phạm vi đo nhiệt độ và độ chính xác: Chẳng hạn, Cảm biến nhiệt độ cách tử sợi Bragg chịu nhiệt độ cao ADCD03-51-0001 có thể đo nhiệt độ từ -40 ° C đến 300 ° C, và có khả năng thích ứng tốt trong một số môi trường nhiệt độ cao hoặc thấp. Nó có độ chính xác cao và có thể đáp ứng nhu cầu của các tình huống nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, chẳng hạn như các kịch bản giám sát nhiệt độ dài hạn trong các nhà máy điện, đường sắt, và bồn chứa dầu. Nó có thể theo dõi chính xác sự thay đổi nhiệt độ và phát hiện kịp thời các mối nguy hiểm an toàn tiềm ẩn.
Sự ổn định và độ tin cậy: Nó có độ ổn định cao và có thể hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường công nghiệp phức tạp. Chẳng hạn, trong giám sát nhiệt độ đường ray, có thể cung cấp dữ liệu đo nhiệt độ ổn định và chính xác khi tàu thường xuyên rung chuyển và thay đổi nhiệt độ trong các mùa khác nhau.
Khả năng kết nối mạng: Nó tạo điều kiện giám sát đa điểm của mạng, cho phép nhiều cảm biến được kết nối nối tiếp trên một sợi cáp quang mà không có bất kỳ điểm tổng hợp nào ở giữa. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát nhiệt độ của các khu vực hoặc công trình rộng lớn, chẳng hạn như giám sát nhiệt độ của các vị trí khác nhau bên trong các cấu trúc tòa nhà lớn. Thông qua mạng, có thể đạt được sự hiểu biết toàn diện về sự phân bố nhiệt độ của toàn bộ cấu trúc.
Cáp quang phân tán:
Phạm vi đo và độ phân giải: Một sợi quang đơn có thể đạt được phép đo đồng thời hàng trăm hoặc hàng nghìn điểm cảm biến, với phạm vi đo lớn có thể theo dõi nhiệt độ trên đường cáp quang dài hoặc khu vực rộng lớn. Tuy nhiên, độ phân giải nhiệt độ của nó có thể thấp hơn một chút để đo từng điểm riêng lẻ, nhưng nó rất phù hợp để theo dõi xu hướng phân bố nhiệt độ chung trong một số tình huống, chẳng hạn như giám sát sự phân bố nhiệt độ dọc theo đường ống dẫn dầu đường dài, có thể nhanh chóng phát hiện xem có khu vực bất thường về nhiệt độ cục bộ hay không.
Độ phân giải không gian: Nó có thể đạt được phép đo phân tán dọc theo sợi quang và xác định vị trí cụ thể của sự thay đổi nhiệt độ. Trong giám sát nhiệt độ của một số cơ sở hạ tầng quy mô lớn như cầu và đường hầm, có thể xác định chính xác vị trí của sự bất thường về nhiệt độ, giúp phát hiện kịp thời các mối nguy hiểm về an toàn kết cấu.
Về các tình huống ứng dụng
Sợi huỳnh quang:
Chủ yếu được sử dụng để đo nhiệt độ bên trong thiết bị điện, chẳng hạn như tủ công tắc, Transformers, v.v. Trong những tình huống này, do không gian bên trong của thiết bị có hạn, hiện tượng nhiễu điện từ mạnh, và hiệu suất cách nhiệt là cần thiết. Kích thước nhỏ, Chống nhiễu điện từ, và đặc tính cách điện tốt của sợi quang huỳnh quang khiến chúng trở thành công cụ đo nhiệt độ lý tưởng.
Lưới sợi Bragg:
Thích hợp để theo dõi nhiệt độ lâu dài trong các nhà máy điện, đường sắt, và bồn chứa dầu, cũng như đo nhiệt độ trong các lĩnh vực như điện, quân đội, Aerospace, v.v. Việc giám sát nhiệt độ có thể được thực hiện trên các bộ phận chính của tổ máy phát điện trong nhà máy điện để đảm bảo thiết bị phát điện vận hành an toàn; Giám sát nhiệt độ có thể được thực hiện trên đường ray, công tắc, và các bộ phận khác để ngăn ngừa các vấn đề như biến dạng đường ray do thay đổi nhiệt độ; Trong giám sát bồn chứa dầu, Những thay đổi bất thường về nhiệt độ dầu có thể được phát hiện kịp thời để tránh tai nạn an toàn.
Cáp quang phân tán:
Được sử dụng rộng rãi để theo dõi nhiệt độ trong các công trình lớn như cầu và đường hầm, cũng như các đường ống dẫn đường dài như đường ống dẫn dầu và khí đốt. Đối với cầu, Sự phân bố nhiệt độ của kết cấu cầu có thể được theo dõi theo các mùa và điều kiện thời tiết khác nhau, cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho việc bảo trì cầu và đánh giá an toàn; Đối với đường ống đi xa, Nhiệt độ dọc theo đường ống có thể được theo dõi theo thời gian thực để ngăn ngừa các vấn đề như biến dạng đường ống và rò rỉ do thay đổi nhiệt độ.
3、 Ưu điểm của sợi huỳnh quang
Khả năng chống nhiễu mạnh mẽ
Cảm biến sợi quang huỳnh quang đo nhiệt độ dựa trên sự phụ thuộc nhiệt độ vào thời gian phát sáng của chất huỳnh quang, và nguyên lý làm việc của chúng không phụ thuộc vào tín hiệu điện từ. Trong môi trường điện từ phức tạp ngày nay, chẳng hạn như gần trạm biến áp, thiết bị đóng cắt điện áp cao, và những nơi có điện từ trường mạnh trong hệ thống điện, cảm biến nhiệt độ truyền thống dựa trên nguyên tắc điện có thể bị nhiễu điện từ, dẫn đến kết quả đo không chính xác. Cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể hoạt động ổn định và không bị ảnh hưởng bởi nhiễu trường điện từ bên ngoài để đo nhiệt độ chính xác. Đặc tính này mang lại cho nó những lợi thế độc đáo trong việc đo nhiệt độ trong môi trường điện từ mạnh như bên trong thiết bị điện..
Hiệu suất cách nhiệt tốt
Cảm biến sợi quang huỳnh quang chủ yếu bao gồm sợi quang và chất huỳnh quang. Bản thân sợi quang là vật liệu phi kim loại, và việc bổ sung các chất huỳnh quang làm cho toàn bộ cảm biến có hiệu suất cách nhiệt tốt. Trong các thiết bị điện áp cao như máy biến áp, thiết bị đóng cắt điện áp cao, v.v., Hiệu suất cách nhiệt là rất quan trọng. Nếu sử dụng cảm biến nhiệt độ kim loại, có thể có các mối nguy hiểm về cách điện và các vấn đề an toàn như đoản mạch. Cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể được lắp đặt trực tiếp bên trong các thiết bị điện áp cao này để đo nhiệt độ, mà không cần lo lắng về vấn đề cách nhiệt, đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người.
Kích thước nhỏ và tích hợp dễ dàng
Cấu trúc của cảm biến sợi quang huỳnh quang có kích thước tương đối đơn giản và nhỏ gọn. Trong một số tình huống ứng dụng không gian hạn chế, chẳng hạn như ống siêu nhỏ, khe hẹp, và các môi trường vi mô và nhỏ khác không dễ tiếp cận, nó có thể dễ dàng cài đặt và sử dụng để đo nhiệt độ. Hơn nữa, nó dễ dàng tích hợp và có thể tích hợp tốt với các thiết bị hoặc hệ thống khác mà không chiếm quá nhiều dung lượng. Nó hoạt động tốt trong việc đo nhiệt độ bên trong một số thiết bị yêu cầu yêu cầu nghiêm ngặt về không gian. Chẳng hạn, trong các tình huống theo dõi nhiệt độ bên trong một số thiết bị điện tử thu nhỏ hoặc dụng cụ chính xác, kích thước nhỏ và khả năng tích hợp dễ dàng của cảm biến sợi quang huỳnh quang là rất thiết thực.
Hiệu suất đáng tin cậy
Cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể hoạt động ổn định trong phạm vi nhiệt độ áp dụng -50-200 ° C, với độ chính xác xấp xỉ ± 1 ° C. Nguyên lý đo dựa trên đặc tính vốn có của chất huỳnh quang, và miễn là hiệu suất của chất huỳnh quang ổn định, kết quả đo nhiệt độ đáng tin cậy có thể được cung cấp. Trong trường hợp thiết bị điện hoạt động trong thời gian dài và yêu cầu giám sát nhiệt độ cao, cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể cung cấp dữ liệu nhiệt độ chính xác và liên tục, giúp phát hiện kịp thời những bất thường về nhiệt độ bên trong thiết bị và đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường.
Dễ dàng cài đặt và kết nối mạng linh hoạt
Về mặt cài đặt, cảm biến sợi quang huỳnh quang, do kích thước nhỏ của chúng và các đặc điểm khác, có thể dễ dàng cài đặt bên trong các thiết bị khác nhau hoặc tại các vị trí cần đo nhiệt độ. Về mặt kết nối mạng, nó có thể linh hoạt xây dựng mạng đo nhiệt độ theo nhu cầu thực tế. Chẳng hạn, trong một phòng thiết bị điện lớn, nếu cần giám sát nhiệt độ cho nhiều thiết bị hoặc nhiều vị trí bên trong thiết bị, nhiều cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể được nối mạng thuận tiện để đạt được khả năng giám sát nhiệt độ của toàn bộ khu vực, nắm bắt kịp thời tình hình phân bố nhiệt độ, và tạo điều kiện cho việc bảo trì và quản lý thiết bị.
4、 Cảm biến nhiệt độ sợi quang loại nào tốt nhất
Mặc dù mỗi loại cảm biến nhiệt độ sợi quang đều có những ưu điểm và thế mạnh riêng trong các tình huống ứng dụng khác nhau, khi xem xét nhiều yếu tố, Cảm biến sợi quang huỳnh quang thể hiện những ưu điểm độc đáo về nhiều mặt và có thể được coi là cảm biến nhiệt độ sợi quang tuyệt vời trong các tình huống cụ thể.

5、 Tại sao sợi huỳnh quang là tốt nhất
Hiệu suất chống nhiễu và cách nhiệt độc đáo
Trong môi trường công nghiệp hiện đại, nhiễu điện từ có ở khắp mọi nơi, đặc biệt là ở những nơi có mật độ thiết bị điện dày đặc như trạm biến áp và phòng phân phối. Cảm biến sợi quang huỳnh quang có khả năng miễn nhiễm tự nhiên với nhiễu điện từ dựa trên nguyên tắc đo đặc biệt của chúng. Điều này là do nó xác định nhiệt độ bằng cách đo thời gian phân rã của năng lượng huỳnh quang, không liên quan đến tín hiệu điện từ. So với các loại cảm biến nhiệt độ sợi quang khác, mặc dù chúng cũng có một số khả năng chống nhiễu, chúng vẫn có thể bị ảnh hưởng ở một mức độ nào đó trong môi trường điện từ mạnh. Chẳng hạn, cảm biến cách tử sợi Bragg, mặc dù bản thân họ có sự ổn định tốt, có thể gặp một số nhiễu trong quá trình truyền và xử lý tín hiệu khi gặp nhiễu điện từ cực mạnh. Trong một số môi trường nhiễu điện từ phức tạp, việc phát hiện tín hiệu dựa trên nguyên lý tán xạ của cáp quang phân tán cảm biến cũng có thể gặp biến động.
Hiệu suất cách điện của cảm biến sợi quang huỳnh quang cũng là một lợi thế lớn. Trong môi trường điện áp cao, chẳng hạn như máy biến áp bên trong và thiết bị chuyển mạch điện áp cao, Hiệu suất cách nhiệt tốt là chìa khóa để đảm bảo hoạt động an toàn và đo lường chính xác các cảm biến. Vật liệu phi kim loại và đặc điểm cấu trúc của cảm biến sợi quang huỳnh quang làm cho chúng có hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời. Các cảm biến nhiệt độ sợi quang khác có thể không thể so sánh được về hiệu suất cách nhiệt với các cảm biến sợi quang huỳnh quang. Chẳng hạn, Một số cảm biến nhiệt độ sợi quang có thành phần kim loại hoặc cấu trúc tương đối phức tạp có thể yêu cầu các biện pháp cách điện bổ sung trong môi trường điện áp cao, tăng chi phí và độ phức tạp của việc cài đặt.
Thích ứng với môi trường đo lường đặc biệt
Kích thước nhỏ và khả năng tích hợp dễ dàng của cảm biến sợi quang huỳnh quang cho phép chúng thích ứng với một số môi trường đo đặc biệt. Cảm biến nhiệt độ truyền thống có thể không lắp đặt được trong không gian nhỏ như vi kênh và khe hẹp, hoặc việc lắp đặt chúng có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị. Cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể dễ dàng lắp đặt ở những vị trí này và đo nhiệt độ chính xác. Trong một số thiết bị điện có yêu cầu bố trí không gian nghiêm ngặt, chẳng hạn như rơle nhỏ, dụng cụ điện tử chính xác, v.v., Cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể được sử dụng để theo dõi nhiệt độ mà không ảnh hưởng đến cấu trúc và hiệu suất của thiết bị. Ngược lại, mặc dù cảm biến cách tử sợi Bragg cũng có đặc điểm là kích thước nhỏ, Cảm biến sợi quang huỳnh quang có độ linh hoạt cao hơn trong một số không gian siêu nhỏ hoặc môi trường đo có hình dạng đặc biệt. Cảm biến sợi quang phân tán không có lợi thế trong các tình huống đo không gian cực nhỏ này vì chúng thường dựa trên việc đo toàn bộ cáp quang.
Độ tin cậy và hiệu quả chi phí
Cảm biến sợi quang huỳnh quang có độ chính xác xấp xỉ ± 1 ° C trong phạm vi nhiệt độ áp dụng của chúng là 50-200 ° C, cung cấp các phép đo nhiệt độ ổn định và đáng tin cậy. Nguyên lý đo dựa trên đặc tính bên trong của chất huỳnh quang, và miễn là hiệu suất của chất huỳnh quang ổn định, nó có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài. Trong kịch bản giám sát nhiệt độ bên trong thiết bị điện, độ tin cậy của nó có thể đáp ứng các yêu cầu giám sát cho hoạt động lâu dài của thiết bị. Hơn nữa, từ góc độ chi phí-lợi ích, Cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể có hiệu quả chi phí tốt hơn so với các cảm biến nhiệt độ sợi quang khác trong việc đáp ứng các tình huống cụ thể như đo nhiệt độ bên trong thiết bị điện. Chẳng hạn, trong một số trường hợp không yêu cầu phạm vi đo nhiệt độ cực rộng hoặc các phép đo phân bố ở khoảng cách cực dài, chi phí của cảm biến sợi quang huỳnh quang có thể thấp hơn, và cài đặt và bảo trì có thể dễ dàng hơn, trong khi cảm biến cách tử sợi quang có thể có chi phí cao hơn ở một số thiết bị có độ chính xác cao, kịch bản đo phạm vi nhiệt độ rộng. Cảm biến sợi quang phân tán cũng có chi phí lắp đặt và thiết bị tương đối cao hơn khi yêu cầu đo phân tán ở khoảng cách xa.