有關(guān)光纖溫度傳感器的不同種類以及發(fā)展前景解析

在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中，為我們的生活帶來便利，那么你知道這些高科技可能會含有的光纖溫度傳感器嗎?光纖溫度傳感器是一種傳感裝置，利用部分物質(zhì)吸收的光譜隨溫度變化而變化的原理，分析光纖傳輸?shù)墓庾V了解實時溫度，主要材料有光纖、光譜分析儀、透明晶體等，分為分布式、光纖熒光溫度傳感器。

光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面，使光能由一根光纖輸入該反射面從另一根光纖輸出，由于這種新型溫敏材料受溫度影響，折射率發(fā)生變化，因此輸出的光功率與溫度呈函數(shù)關(guān)系。

光纖溫度傳感器分類

分布式光纖溫度傳感器

分布式光纖溫度傳感器通常用于檢測空間溫度分布的系統(tǒng)中。其原理最早于1981年提出，后來經(jīng)過科學(xué)家們的實驗研究，終于開發(fā)出了這項技術(shù)。該傳感器的原理開發(fā)基于對瑞利散射、布里淵散射、喇曼散射三種傳感器的研究。瑞利散射(OTDR)和布里淵散射(OTDR)的研究取得了很大進(jìn)展。因此，未來傳感器研究的熱點將是基于喇曼散射(OTDR)的新型分布式光纖傳感器的研究。

近日，土耳其的Gunes Yilmaz研制了一種分布式光纖溫度傳感器，溫度分辨率為1°C，空間分辨率為1.23m。在我國，許多大學(xué)也開展了分布式光纖溫度傳感器的研究。例如中國計量大學(xué)于1997年發(fā)明了煤礦溫度檢測傳感器系統(tǒng)，其檢測溫度為-49℃～150℃，溫度分辨率為0.1℃。

光纖熒光溫度傳感器

目前最熱門的研究是針對光纖熒光溫度傳感器，它利用熒光材料發(fā)光的特性來檢測發(fā)光區(qū)域的溫度。這種熒光材料在受到紫外線或紅外線的刺激時通常會發(fā)光。發(fā)射光參數(shù)不可避免地與溫度有關(guān)。因此，可以通過檢測熒光強(qiáng)度來測試溫度。

世界各地的大學(xué)都設(shè)計了這樣的傳感器。例如，韓國首爾大學(xué)發(fā)現(xiàn)10cm雙摻雜光纖在915nm處反射的熒光強(qiáng)度的溫度指數(shù)為20℃～290℃; 我國清華大學(xué)借用半導(dǎo)體砷化鎵原料吸收光，根據(jù)光隨溫度變化的原理，研制出溫度范圍為0℃～160℃的光纖熒光溫度傳感器。

光纖溫度傳感器發(fā)展前景

光纖溫度傳感器的種類很多。除了上述熒光和分布式光纖溫度傳感器外，還有光纖光柵溫度傳感器、干涉式光纖溫度傳感器和基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器。發(fā)展也非常廣泛，例如應(yīng)用于電力系統(tǒng)、建筑業(yè)、航天工業(yè)、海洋開發(fā)等。

在電力系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展

光纖溫度傳感器已在電力系統(tǒng)應(yīng)用中得到發(fā)展。由于電力電纜溫度、高壓配電設(shè)備內(nèi)部溫度、電廠環(huán)境溫度都需要通過光纖傳感器進(jìn)行測量，推動了光纖傳感器的不斷改進(jìn)和發(fā)展。特別是對分布式光纖溫度傳感器進(jìn)行了改進(jìn)。在電力系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用后，其接收信號和過程檢測系統(tǒng)的能力得到了提高。

在建筑業(yè)的發(fā)展

光纖光柵溫度傳感器由于其分辨率高、測量范圍廣而被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)的溫度測量。西方許多發(fā)達(dá)國家普遍采用該系統(tǒng)來測試建筑物的溫度、位移等安全指標(biāo)。例如，美國和墨西哥使用光柵溫度傳感器來檢測高速公路橋梁的溫度。通過廣泛使用，解決了光柵溫度傳感器消除交叉敏感、光纖光柵封裝等問題，對該系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。

航空航天業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展

航空航天工業(yè)使用傳感器更為頻繁，包括飛機(jī)壓力、溫度、燃料等的檢測，需要使用光纖溫度傳感器進(jìn)行檢測，使用的傳感器數(shù)量多達(dá)一百個。尺寸和重量要求非常嚴(yán)格。因此，基于航空航天工業(yè)對傳感器的要求，對光纖溫度傳感器的體積和重量規(guī)格進(jìn)行了調(diào)整。

以上就是光纖溫度傳感器的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細(xì)資料解析，希望在大家剛接觸的過程中，能夠給大家一定的幫助，如果有問題，也可以和小編一起探討。