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光纖

光纖溫度測量簡介

光纖實質上是光導管。稱為光纖溫度計的一類傳感器通常是指那些利用黑體輻射物理學原理來測量較高溫度的設備。

對于溫度較低的目標(-100°C 到 400°C),可通過光纖鏈路激活各種傳感材料(如熒光材料、半導體或液晶),借此進行測量,突顯了其在環保和遠距離測量方面的優勢。
fiber optics in temperature measurement

詳細了解光纖

使用光纖進行溫度測量的優點

光纖不但可用作一種通訊手段,還可用于紅外線溫度測量,對于在工業環境和/或惡劣條件下的測量,光纖技術彰顯出了多種固有優勢:
- 不受大型電機、變壓器、焊接機等設備的電磁干擾 (EMI) 影響;
- 不受無線通訊和閃電的射頻干擾 (RFI) 影響;
- 可安放在難于接近或難于查看的位置;
- 可實現較小位置或精確位置的精細測量;
- 不帶電(適合在存在爆炸危險的場所使用);
- 光纖電纜可放置在現有導線管、電纜槽中,也可捆在柱子、套管或線管上,無論是擴展安裝還是改裝翻新,都可輕松完成;
- 某些電纜可承受 300°C 以上的環境溫度,使用空氣吹洗或水清洗時溫度將更高。

光纖溫度測量設備

監測系統 監測系統
非接觸式紅外線熱量監測系統采用獨特技術方法進行過程溫度的監測和控制。這些設備將光纖技術或視線光學技術與先進的電子技術集于一體,可在不實際接觸測量目標的情況下,持續對紅外線輻射(輻射大小與溫度呈函數關系)進行實時監測。從而得到一個可提供卓越的精準度、可重復性和快速響應速度的高度可靠的系統。
高速溫度檢測器 高速溫度檢測器
OS4000 系列高速工業級光纖紅外線發射器 可測量 200 到 1600oC(392 到 2912°F)的溫度,提供三種標準的光學視場和三種標準的光纖電纜長度。此設備具有許多標準功能,如可調發射率、線性模擬輸出、上下限報警電壓輸出、RS232 PC 接口、內置激光瞄準器等。通過基于 Windows 的 PC 接口軟件,用戶可選擇響應時間、峰值保持功能、上下限報警設定值以及數據記錄等。設備采用節省空間的封裝,外徑 2.5",長 6"。其中包含安裝支架和兩個安裝螺母。
雙色比率光纖 雙色比率光纖
OMEGA iR2? 系列對于不易測量、環境惡劣的高溫 (300oC-3000oC) 應用來說是非常先進的儀器。非常適合于金屬、玻璃、半導體等領域的測量和控制應用。iR2 具有極快的速度和極高的精度,響應時間為 10 msec,精度為 0.2% 滿量程。
便攜式光纖手持設備 便攜式光纖手持設備
HHTFO-101 的功能非常多樣。此單通道儀器采用電池供電,使用更為靈活,可自由地移動到不同位置,對關鍵檢測點的溫度進行測量。HHTFO-101 是一種非常實用的監測工具,適用于能源、工業和研究領域的各種應用,例如可用于在生產和發熱試驗中監測電力變壓器中的熱點。它還可用于各種高壓應用和微波/射頻加熱應用。

常見問題

光纖應用

對于堿性金屬和玻璃生產以及這些材料最初的熱成型過程,光纖溫度計在測量溫度上所起到的巨大作用已獲廣泛認可。在發電領域中的典型應用是測量鍋爐燃燒器火焰和鍋爐管溫度以及關鍵的渦輪區。對于環境惡劣的鋼材及其它金屬制造車間的軋鋼生產線,光纖溫度計同樣可以很好地運行。

典型應用包括各類鍋爐、燒結操作、烤爐和干燥爐。自動化焊接、銅焊和退火設備通常會產生很強的電場,這會對傳統傳感器造成干擾。

水泥、耐火材料和化工行業中的高溫處理作業也經常使用光纖檢測溫度。在溫度稍低一些的塑料加工、造紙和食品加工領域,這項技術也正被越來越多地采用。光纖技術在熔接過程、濺鍍過程和半導體行業的晶體生長過程中也得到應用。

除直接輻射能采集或雙色法外,光纖還可直接充當熱點位置的輻射發射器,即同時用作傳感器和傳播媒介。Westinghouse 已開發出適用于核反應堆的這樣一種分布式溫度監測方法。類似方法也可用于渦輪或噴氣發動機周圍的火焰檢測。溫度計在內部使用了“熱點”反映電路,可確定熱點的具體位置。

激活的溫度測量系統在光纖頂端具有一個包含發冷光的熒光材料的傳感頭(圖 1)。儀器封裝內的脈沖光源使熒光材料發出冷光,并根據溫度高低顯示不同的發光衰減率。此類方法非常適用于 400°C 以下本身不發光但卻具有高溫的表面。
光纖 | 技術參考
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