熒光光纖測溫

闖1-6-5是采用熒光壽命方法的光纖溫度傳感器系統(tǒng)。中心波長為785nm激光二極

管，脈沖調(diào)制后，通過Y型光纖束(由7根100/140F"的光纖組成)鍋臺到大孔徑多模光

纖中，再傳導到Tm:YAG傳感器測頭。系統(tǒng)產(chǎn)少的熒光主要有從'F4到"H6和A3H4

到'P4躍遷的中心波長分別在1.88ym和I.47ym左右的紅外光，由特制的InGnAs光電

二極管接收。

光纖測頭與熱電偶溫度計同時送商溫爐內(nèi)(最高到1400℃)測量同'點的溫度。

圖1-6-6是兩個溫度循環(huán)測試的結(jié)果，結(jié)果表明光纖熒光高溫傳感器與熱電偶溫度計測

試的結(jié)果完全吻合，證明兩者同樣都可在高溫下使用。

用熒光光纖測量雞塊內(nèi)部溫度時，用戶希望在食品加工過程中，食品的內(nèi)部溫度能

準確地測出以保證食品能烤熟，但表面又不被烤焦且早現(xiàn)誘人的顏色。圖1-6-7是雞

塊在不同溫度下的測試結(jié)果。測試結(jié)果表明，此熒光光纖溫度傳感器已能測量雞塊內(nèi)

部溫度。

在電子工業(yè)中，小型元器件在精確教合過程中的溫度監(jiān)控相當重要。溫度過高，元件易

損壞;溫度過低，則結(jié)合不牢。例如，信用廠中的智能芯片，是通過對膠戮劑加熱將

半導體集成芯片固定在信用卡中。其中的溫度控制很關鍵，既要保證芯片牢固地結(jié)合到

信用卡片上.又要絲毫不損壞集成芯片。一種有效且準確的加熱方法是用微波電子激光

器加熱，該法利用了激光束的高度方向性。為了優(yōu)化結(jié)合過程，需要準確地測量膠戮劑

在加熱過程中小的溫度變化。這時傳統(tǒng)的熱電偶溫度計在微波環(huán)境下無法準確測量溫度，

而對電磁干擾無影響的光纖溫度計則明顯地占優(yōu)勢。根據(jù)實驗室標定，系統(tǒng)的不確定度

為i1℃。作為比較，在該系統(tǒng)中光纖溫度傳感器和熱電偶同時用來測量膠戮劑表面的同

一點的溫度。在無微波狀態(tài)下，熱電偶與光纖溫度計讀數(shù)完全吻合。一旦微波電子激光

器開始工作，兩者的讀數(shù)則截然不同，熱電偶由于自身也被加熱，其讀數(shù)遠大于光纖溫

度計的讀數(shù)，已不再能準確地代表實際的膠戮劑溫度;與之相反，光纖溫度計不受微波

干擾，仍能準確測心膠戮劑溫度。當微波電子激光器關閉后，熱電俏逐漸冷卻，其讀數(shù)

最終又能與光纖溫度計讀數(shù)吻合。由此可見，因光纖不受電磁干擾，在特定的應用場合，

光纖傳感器可能會變成唯-·的選擇。

熒光光纖溫度傳感器傳感探頭采用全光纖微小探頭，無金屬材料，具有完全的電絕緣性，不受高壓、強電磁場的影響，抗化學腐蝕和無污染，而且測溫探頭尺寸小，柔韌性好，耐高溫，可實現(xiàn)探頭直徑0.2mm~3mm，彎曲半徑最小到5mm以下，使得熒光光纖測量技術可以應用在不同工作的情況下，尤其微小功能系統(tǒng)中和電磁干擾下的測量;測溫探頭可以互換，測溫探頭替換后不需要校正。

熒光光纖溫度傳感器既可以采用接觸式的測量方式，也可以采用非接觸式的測量方式，并可遠距離傳輸，使傳感器的光電器件脫離測溫現(xiàn)場，避開了惡劣的環(huán)境。由于采用全光纖微小探頭，無金屬材料，具有完全的電絕緣性，不受高壓、強電磁場的影響，抗化學腐蝕和無污染，熒光光纖溫度傳感器不僅限于物體表面的定向測量,其探頭還可以插入固體物質(zhì)中、浸入液體中或?qū)朐O備中,到達特定區(qū)域。

由于信息量測技術產(chǎn)品在全球信息化進程中發(fā)揮著不可或缺的關鍵作用，傳感技術的進步成為當今新技術革命和信息社會的關鍵。美國早在80年代就聲稱世界已進入傳感器時代，對美國國家長期安全和經(jīng)濟繁榮至關重要的22項技術中有6項與傳感器信息處理技術直接相關。作為中國東鄰的經(jīng)濟強國日本，亦對開發(fā)和利用傳感器技術相當重視，已將其列為日本重點發(fā)展的6大核心技術之一。工信部下發(fā)的《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展"十一五"規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》中已明確指出:新型元器件技術開發(fā)將重點圍繞敏感元件和傳感器等展開。大力提升傳感技術，對促進中國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和增強軍事實力的重要性，已經(jīng)不言而喻。

由于熒光探頭有許多其它測溫傳感探頭所無法比擬的優(yōu)點，使得熒光傳感探頭不但在工業(yè)測溫中得到開發(fā)與應用，在生物、醫(yī)學等諸多領域也有著廣泛的應用前景。它主要用于:

①電氣設備高壓儀器溫度測量，發(fā)動機診斷系統(tǒng)及變壓器繞組間的溫度測量。

②化學過程如高腐蝕環(huán)境或電化學處理過程的溫度測量，微波輻射加熱情況下的安全測溫。

③生物與醫(yī)學領域如手術過程中溫度測量，電磁輻射下生理反應的研究等。

傳感器溫度探頭被安放在光纖的頂端內(nèi)部。使用時將光纖傳感器探頭直接永久安裝在變壓器需要測量溫度的位置。傳感器光纖具有高抗電流擊穿和抗化學腐蝕的特性，還具有非常強的機械特性。

熒光光纖溫度傳感器傳感探頭&光纖定制考慮因素:

?1)測溫范圍;

2)測溫精度;

3)距離(長短);

4)芯徑;

5)光纖及探頭類型