熒光式光纖溫度傳感器的原理和優(yōu)點

熒光式光纖溫度傳感器的發(fā)展

光纖傳感器是現(xiàn)在比較流行的傳感器的一個重要儀器，光纖傳感技術的發(fā)展對現(xiàn)在不同行業(yè)的發(fā)展有著至關重要的作用。光纖測溫技術是光纖傳感技術中最有發(fā)展前景的技術方向，因為光纖溫度傳感器有很多其他溫度傳感器沒有的獨特的優(yōu)點，可以在電力電壓行業(yè)中廣泛的應用，比如高直流電場環(huán)境、高頻場的場景、微波場的溫度監(jiān)測等環(huán)境中應用。

為什么要使用熒光式光纖溫度傳感器

光纖溫度傳感器的分類

光纖溫度傳感器的類型可以分為光纖光柵溫度傳感器、分布式溫度傳感器、雙波長光纖測溫傳感器和熒光光纖溫度傳感器。

光纖溫度傳感器不同的廠家技術給予安裝的質(zhì)量水平會影響到到被檢測物體溫度測量的準確性。所以在光纖布線時要特別注意光纖的走線和路徑，熒光光纖安裝的時候盡量避免光纖被外力損傷和設備操作時的用力拉損傷或光纖折斷。

光纖光柵溫度傳感器和分布式溫度傳感器的安裝缺點

光纖光柵溫度傳感器和分布式光纖在纏繞鋪設時比較容易產(chǎn)生光纖的損耗，會影響到光纖測量精度，光纖測溫的溫度有可能有偏差。

雙波長光纖溫度傳感器的測溫精度受光纖測溫儀器的工作波長、工作波長的帶寬、被測溫度、環(huán)境的輻射與反射、待測面的光譜發(fā)射率和表面狀態(tài)組分、氧化度等、探測器系統(tǒng)本身的輻射以及環(huán)境溫度等多種因素的影響。

熒光光纖溫度傳感器的優(yōu)點

具有具有測溫范圍廣、在中低溫范圍有很高的測量精度以及能實現(xiàn)溫度的精確單點測量等優(yōu)點。

光纖式熒光溫度傳感器的測溫原理

光致發(fā)光現(xiàn)象是熒光測溫法的工作機理所在。光致發(fā)光是指是當某些材料受到某種形式的電磁輻射（如紅外的、可見的、紫外的光譜區(qū)域）激發(fā)，會產(chǎn)生超出熱輻射以外的發(fā)光現(xiàn)象。當激勵停止之后，通常發(fā)光現(xiàn)象將繼續(xù)維持一段時間，根據(jù)持續(xù)時間長短的不同，分為熒光和磷光。
熒光是指維持時間等于電子在能級和能級之間的躍遷時間，一般小于等于，磷光是指所維持的時間能延續(xù)至的發(fā)光。我們一般將各種光致發(fā)光現(xiàn)象統(tǒng)稱為熒光，并將對應的發(fā)光材料稱為熒光材料。
由普朗克定律可知，當物質(zhì)受到某種形式的能量的激發(fā)會產(chǎn)生電子躍遷，躍遷過程在能級與能級之間進行，波長為λ的光波會在這一過發(fā)射式中發(fā)出光。
在激勵光消失之后，激發(fā)態(tài)的壽命決定了熒光發(fā)光的持續(xù)時間。熒光衰落時間或熒光壽命可作為激發(fā)態(tài)壽命的量度，熒光衰落時間或熒光壽命是指按指數(shù)衰減的熒光的衰減時間常數(shù)。在所有的熒光材料發(fā)射過程中，由于任何有效合理的競爭（如輻射和非輻射競爭的存在）的遲豫過程都可以縮短激發(fā)態(tài)的壽命，所以，在一定的溫度范圍內(nèi)，所有的發(fā)光材料的熒光強度和熒光壽命都會有一定的溫度相關性。熒光測溫中的高精度熒光光纖溫度傳感器的工作機理，正是基于這種溫度相關性。