荧光光纤测温的优点

2024年11月27日 分类:技术解答

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一、高精度测量

  1. 稳定的温度依赖关系
    • 荧光寿命对温度的依赖关系稳定,不受激发光强度、光纤弯曲、接头损耗等因素影响,使得测量精度可优于0.5- 1℃。例如在一些精密的工业生产过程中,如电子芯片制造过程中的温度监测,微小的温度变化都会影响芯片质量,荧光光纤测温的高精度可以准确监测温度变化,保证生产质量。
  2. 高灵敏度
    • 能够对微小的温度变化做出响应。在生物医学领域,像手术过程中的温度测量,人组织对温度变化非常敏感,荧光光纤测温可以精确地感知温度变化,为手术的安全性提供保障。

二、强抗干扰能力

  1. 电磁干扰方面
    • 在强电磁场下优势明显。传统的热电偶、热电阻等金属材料制作的测量探头及导线在高频电磁场下会产生感应电流,由于集肤效应和涡流效应,自身温度升高,干扰温度测量。而荧光光纤测温利用光纤传输信号,完全不受电磁干扰。例如在电力设备如变压器、开关柜等周围存在强电磁场的环境中,荧光光纤测温能够准确测量温度,保障设备安全运行。
  2. 化学环境方面
    • 荧光光纤测温探头采用全光纤微小探头,无金属材料,具有抗化学腐蚀的特性。在化学过程如高腐蚀环境或电化学处理过程的温度测量中,可以正常工作,而传统的金属探头则容易被腐蚀损坏,影响测量准确性和探头寿命。

三、安全性能高

  1. 电绝缘性
    • 光纤本身具有完全的电绝缘性。在高电压环境下,如超过100KV的高电压、强磁场环境中,荧光光纤端部可零距离接触进行测温,而不会像传统电类传感器那样有触电危险。这在电力系统的高压设备测温中非常关键,保障了操作人员和设备的安全。
  2. 本质安全
    • 系统本质安全,传感网络完全无电,不引雷、本质防腐、防爆。在石油、石化、煤矿等易燃易爆场所的温度监测中,严禁使用电测量等传统方式,荧光光纤测温可以很好地满足安全要求,避免因测量引发的爆炸等危险。

四、探头性能优越

  1. 尺寸小且柔韧性好
    • 测温探头尺寸小,可实现探头直径0.2mm – 3mm,弯曲半径最小到5mm以下。在一些微小功能系统中,如小型电子元器件的温度监测,探头可以轻松安装在狭小空间内,并且柔韧性好的特点使得其可以适应不同的安装环境,不会因为弯曲而损坏或者影响测量精度。
  2. 探头可互换且无需校正
    • 测温探头可以互换,替换后不需要校正。这为设备的维护和更换探头带来了极大的便利,降低了维护成本和难度,在大规模的温度监测系统中,这种特性可以提高系统的可维护性和运行效率。

五、多种测量方式及适用范围广

  1. 测量方式
    • 采用接触式的测量方式。在测量固体内部温度时可以采用接触式,如测量鸡块内部温度;并且可远距离传输,使传感器的光电器件脱离测温现场,避开恶劣环境,如在高温炉等高温恶劣环境下,光电器件可以放置在安全的环境中进行温度测量。
  2. 适用范围
    • 应用范围广泛,可用于电力、军工、石化、轨道交通、新能源、生物、医学等诸多领域。在电力设备中可用于变压器绕组、电机定子、高压开关柜等的温度监测;在石油化工领域可对反应釜、蒸馏塔、管道阀门等关键设备实施温度监控;在航空航天领域可用于飞机发动机、卫星舱板、航天发射台等极端环境的测温;在核能电站可用于核反应堆压力容器、一回路管道、蒸汽发生器等核心设备的表面和内部测温;在生物医学领域可用于手术过程中的温度测量等。

六、寿命长且稳定性好

  1. 稳定性
    • 荧光寿命只与掺杂纤芯的物理属性有关,对光源波动等外界因素不敏感,能够长期高精度和高稳定度工作。例如在一些需要长期稳定温度监测的设备中,如长期运行的电力变压器,荧光光纤测温可以持续准确地监测温度变化,保障设备正常运行。
  2. 使用寿命长
    • 荧光光纤的使用寿命可超过20年,减少了频繁更换传感器的成本和工作量,在一些大型设备或者难以更换传感器的设备中,这种长寿命的特性具有很大的优势,如在深海探测设备或者大型化工装置中的温度监测系统中,减少了因传感器故障导致的设备停机风险。

七、系统优势

  1. 内部模块化集成设计
    • 变送器内部模块化集成设计,美观合理。这种设计使得设备结构紧凑,易于安装和维护,并且在出现故障时可以方便地对模块进行检测和更换,提高了整个系统的可靠性和可维护性,例如在工业自动化生产线上的温度监测系统中,模块化设计可以快速定位和解决问题,减少生产线的停机时间。
  2. 可远程监测
    • 具备可远程监测的功能,方便对分散的设备或者难以到达的位置进行温度监测。在大型的电力系统或者石油化工工厂中,操作人员可以在中控室远程监控各个设备的温度情况,及时发现异常并采取措施,提高了管理效率和设备的安全性。
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