光纤光栅测温系统

光纤光栅测温传感器系统应用

传统传感器因易受电磁干扰,无法在恶劣环境下工作灯特点,近年来逐渐的被光纤光栅传感器所取代,但随着光纤光栅传感器应用范围的不断扩大,人们对其功能的要求也越来越高,环境温度的检测在工业生产和日常生活中非常必要。常用的环境温度检测方法为通过放置在某一环境中的光学温度传感器,对该环境的环境温度进行检测。近年来,对于光纤光栅的研究日益完善,也日益成为光纤领域研究的热点。随着研究的深入,光纤光栅制作工艺和光纤光敏特性也逐渐得到提高,光纤光栅己在现代的各个领域中逐步得到了广泛的应用。与其它传感器件相比,光纤光栅传感器件的低造价、高稳定性等优势使其得到广泛的应用,同时,由于光栅本身刻写在光纤纤芯中,易于与光纤系统连接,易于系统集成,这就使光纤光栅传感器方便应用于在各种长距离分布式检测系统中的优势非常明显。

光纤光栅测温

光纤光栅传感器特点

作为一种新型光纤无源器件,以其全光传输、抗电磁干扰、耐腐蚀、高电绝缘性、低传输损耗、测量范围宽、便于复用成网、可微型化等优点,得到世界范围内的广泛关注,成为传感领域内发展最快的技术之一,在土木工程、航空航天、石油化工、电力、医疗、船舶工业等领域取得广泛应用。

光纤光栅电缆测温系统

电缆在运行过程中,导线会产生热量,在超额负载、局部缺陷、外部环境等因素的影响下,电缆导线较正常情况下的发热会增大,在长期超高温运行下,绝缘材料迅速老化变脆,绝缘被击穿导致短路,甚至起火,造成严重事故。通常,电缆的敷设方式在常规的定期巡视中很难发现其潜在缺陷,往往是已经出现故障,甚至是事故,造成重大损失后,才进行补救。

电池光纤测温装置

电化学储能是目前最前沿的储能技术,其中,锂离子电池以其能量密度大、功率密度和能量转换率高、质量轻等优点,成为当前最具有应用前景的储能技术。锂电池组是现有的大规模储能技术的重要组成部分,其通过串并联大量的锂电池单体而构成。锂电池在工作过程中由于其内部发生化学、电化学反应等原因会有大量热量聚集使其温度过高而缩短其使用寿命和产生安全问题,而且锂电池单体间的温度差异性、不均衡性会影响整个锂电池组的寿命。目前,对储能锂电池组的温度监测普遍采用的是热敏电阻或者热电偶的方法,若要对锂电池组的每一个锂电池单体进行监测,需要器件个数多,接线复杂且其测量信号易受电磁环境的干扰。所以,以上两种方法不适用于大规模储能锂电池组的温度监测。

电力系统光纤光栅测温方案

光电路板是机上电子产品的主要组成部分,电路板性能的好坏直接影响着机上电子产品的质量。如今,随着微电子技术进入超大规模集成电路时代,在军机中的电路也越来越复杂,多层印制板、表面贴装、大规模集成电路的广泛应用,使得电路板的故障诊断也变得日益困难。根据焦耳定律,电路在工作时电流通过会产生热量耗散,通过对比元器件的温度能够确定故障元件的位置,人们开始尝试通过检测在电路板工作时其各元器件的温度分布和温度变化来判断各元器件的工作状态,从而对电路板进行故障定位。目前最为常见的基于元器件发热的电路板故障诊断方法是利用红外热像仪对电路板进行故障定位,但红外热像仪的温度分辨率和精度都不高,仅能对较大面积的温度进行粗略测量,因此根本无法对一些温度变化较小的元器件进行温度检测,同时,也无法对一些微小元器件进行温度的精确检测,此外,通过对关键点位进行电压检测来进行故障分析的方法仅适用于已知原理图的电路或结构简单的电路进行分析,对大规模集成电路板和原理图未知的电路板进行故障分析时效率不高,不具备可复制性。

光纤光栅温度传感器原理

通过内部敏感元件——光纤光栅所反射的光信号中心波长移动量来检测温度的传感器。具有表面式、埋入式、浸入式等不同封装的安装结构。由于光纤光栅温度传感器是利用光波传输信息,而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输介质,因而不怕强电磁干扰,这使它在各种大型机电、石油化工、冶金高压、强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中能方便而有效地实现监测,具有很高的可靠性和稳定性。另外光纤光栅温度传感器测量结果具有良好的重复性,便于构成各种形式的光纤传感网络,可用于外界参量的绝对测量。也可在一根光纤中写入多个光栅,构成传感阵列,实现准分布式测量。

光栅传感器产品特点:

无源、不带电、本质安全,不受电磁干扰及雷击损伤;多点串联复用,测温精度及分辨率高且不受光源波动及传输线路损耗影响,可直接通过光纤进行信号远程传输(超过50km)

主要性能参数:

(以下参数为参考,不代表实际测温主机,具体资料联系华光天锐索取

性能

参数

测量范围/℃

-40℃~+300℃

精度/℃

≤±0.5

分辨率/℃

≤±0.1

响应时间/S

<1S

 

 
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