Датчики волоконно-оптические температуры

В исследовательских лабораториях постоянно создают новые методы термометрии. Например, за последние 20-25 лет создан обширный класс волоконно-оптических датчиков температуры. Волоконно-оптические термометры, в которых оптическое волокно выполняет роль термочувствительного элемента, широко применяются для измерения температуры жидкостей и газов [1.7, 1.8]. Для термометрии твердых тел такие приборы чаш,е всего неприменимы из-за трудностей с обеспечением теплового контакта волокна (по всей его длине) с поверхностью. [c.9]

Основное отличие оптических приборов от электронных — отсутствие металлических проводников. Датчик в этих приборах расположен на конце волоконного световода, с помощью которого информация о температуре передается на оптоэлектронное /устройство с цифровым дисплеем или выходом на самописец. [c.126]

Насколько нам известно, впервые предложение по использованию динамических голограмм в ФРК для целей адаптивной интерферометрии в волоконно-оптических датчиках было сделано в 9.23]. Авторы этой работы указали, что предлагаемая методика позволяет использовать в плечах интерферометра многомодовые оптические волокна, значительно упростит юстировку выходного узла интерферометра, а также обеспечит подавление медленных изменений в интерференционной картине, связанных с изменением внешних условий. Действительно, в высокочувствительных волоконно-оптических датчиках с большой длиной плеч (10 —10 м) именно медленный дрейф фазовой задержки между плечами интерферометра из-за изменений температуры или давления может достигать значительной величины (5 10 рад) [9.24]. Из-за существенного нелинейного режима работы фотоприемника при указанной величине случайного фазового сдвига спектр полезного высокочастотного сигнала уширяется, что ограничивает реальную обнаружительную способность датчика. Использование динамической голограммы позволяет скомпенсировать указанный медленный дрейф фазовой задержки и про- [c.221]

В 80-е годы получил распространение термолюминесцентный датчик с волоконно-оптической линией связи, в котором сигнал о температуре чувствительного элемента переносится к регистрируюш ему прибору световым потоком. Например, измеряется длительность послесвечения небольшого активного элемента из стекла с неодимом, возбуждаемого ИК излучением мош,ного светодиода [1.29]. В другом датчике измеряется отношение интенсивностей люминесценции двух участков спектра элемента из оксисульфида европия или лантана при его возбуждении ультрафиолетовым излучением [1.30]. В этих случаях влияние электрических помех полностью исключено, поскольку отсутствует гальваническая связь между чувствительным элементом и реги-стрируюш им прибором. С помош ью таких термометров были получены некоторые важные результаты, касаюш иеся термостабилизации подложек в плазмохимическом реакторе [1.31], теплопереноса на границе [c.14]

В качестве чувствительного элемента может использоваться само оптическое волокно, выполненное из материала, у которого край поглощения сдвигается при изменении температуры. Несмотря на то, что волоконно-оптические датчики основаны на сдвиге края поглощения, как и обсуждаемый в данной главе метод ЛТ твердых тел, между ними имеется принципиальное различие. Методы ЛТ являются бес-контатными, они заключаются в дистанционном измерении оптических параметров (в данном случае — коэффициента поглощения света или положения края поглощения) исследумого тела. Волоконно-оптические датчики являются контактными термометрами, для которых точность измерения температуры исследуемой поверхности зависит от качества теплового контакта. В этом они не отличаются от других приборов контактной термометрии (термопар и т.д.). [c.127]

В настояш,ее время для термометрии поверхности нередко применяют контактные волоконно-оптические термометры [7.22-7.24], основанные на температурном изменении спектра люминесценции. При-клееный к торцу оптического волокна термочувствительный элемент с размерами 0,3 х 0,3 х 0,3 мм приводят в тепловой контакт с исследуемой поверхностью. С помош,ью волокна люминофор облучают возбуждаюш им светом, а также выводят из реактора к фотоприемнику люминесцентное излучение датчика. Измеряют отношение интенсивностей ФЛ на двух длинах волн. Полученное значение однозначно определяет температуру кристалла. Недостаток таких термометров связан с тем, что результат измерения зависит от качества теплового контакта чувствительного элемента с поверхностью [7.25]. [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...