Professionaalsed teadmised

Fiiberoptilise temperatuurianduri väljatöötamine ja rakendamine

2021-04-09
Kõik looduses on tihedalt seotud temperatuuriga. Pärast seda, kui Galileo leiutas termomeetri, hakkasid inimesed mõõtmiseks kasutama temperatuuri.
Temperatuuriandurid on kõige varem välja töötatud ja enim kasutatud andurid. Kuid anduri, mis tõesti muudab temperatuuri elektriliseks signaaliks, leiutas Saksa füüsik Saibei, hilisem termopaarandur. 50 aasta pärast leiutas Siemens Saksamaal plaatina takistustermomeetri. Pooljuhttehnoloogia toel on sellel sajandil välja töötatud mitmesuguseid temperatuuriandureid, sealhulgas pooljuhttermopaari andureid. Vastavalt on lainete ja aine vastastikuse mõju seadusele tuginedes välja töötatud akustilised temperatuuriandurid, infrapunaandurid ja mikrolaineandurid.
Alates optilise kiu tulekust 1970. aastatel on lasertehnoloogia arenguga tõestatud, et optilisel kiul on teoorias ja praktikas mitmeid eeliseid. Üha enam on tähelepanu pälvinud ka optilise kiu rakendamine sensortehnoloogia valdkonnas. Teaduse ja tehnoloogia arenguga on tekkinud palju fiiberoptilisi temperatuuriandureid ning eeldatakse, et uue tehnoloogilise revolutsiooni laines leiavad fiiberoptilised temperatuuriandurid laialdaselt kasutust ja mängivad rohkem rolli.
Kiudoptilise temperatuurianduri põhitööpõhimõte on see, et valgusallikast tulev valgus suunatakse läbi optilise kiu modulaatorisse ja mõõdetava parameetri temperatuur interakteerub modulatsioonitsooni siseneva valgusega, põhjustades valguse optilisi omadusi. valgus (nagu valguse intensiivsus ja lainepikkus). Sageduse, faasi jne muutus, mida nimetatakse moduleeritud signaalvalguseks. Pärast optilise kiu kaudu fotodetektorisse saatmist saadakse pärast demoduleerimist mõõdetud parameetrid.
Kiudoptilisi temperatuuriandureid on mitut tüüpi, mida saab nende tööpõhimõtete järgi jagada funktsionaalseteks ja ülekandetüüpideks. Funktsionaalne optilise kiu temperatuuriandur mõõdab temperatuuri, kasutades temperatuuri funktsioonina optilise kiu erinevaid omadusi (faas, polarisatsioon, intensiivsus jne). Kuigi neil anduritel on ülekande ja taju omadused, suurendavad nad ka tundlikkust ja desensibiliseerimist.
Edastustüüpi kiu temperatuurianduri kiud toimib ainult optilise signaali ülekandena, et vältida temperatuuri mõõtmise ala keerulist keskkonda. Mõõdetava objekti modulatsioonifunktsioon realiseeritakse muude füüsikaliste omaduste tundlike komponentide abil. Sellistel anduritel on optiliste kiudude olemasolu tõttu probleeme anduripeaga, mis muudavad süsteemi keerukamaks ja on tundlikud sellistele häiretele nagu mehaaniline vibratsioon.
Välja on töötatud mitmesuguseid fiiberoptilisi temperatuuriandureid.
Järgnevalt on lühike sissejuhatus mitme peamise fiiberoptilise temperatuurianduri uurimistöö olekusse. Nende hulgas on fiiberoptiliste häirete temperatuuriandurid, pooljuhtide neeldumiskiudude temperatuuriandurid ja kiudresti temperatuuriandurid.
Alates selle loomisest on fiiberoptilisi temperatuuriandureid kasutatud elektrisüsteemides, ehituses, keemia-, kosmose-, meditsiini- ja merenduses ning need on saavutanud suure hulga usaldusväärseid rakendustulemusi. Selle rakendusala on tõusuteel ja väga laia arenguperspektiiviga. Siiani on olnud palju seotud uuringuid nii kodu- kui ka välismaal, kuigi tundlikkuse, mõõtevahemiku ja eraldusvõime osas on toimunud suured arengud, kuid usun, et koos uuringute süvenemisega, vastavalt konkreetsele rakenduseesmärgile, on rohkem ja suurem täpsus, lihtsam struktuur, madalam hind, praktilisemad lahendused ja veelgi edendada temperatuuriandurite väljatöötamist.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept