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光纖測(cè)溫傳感器的選擇

發(fā)表于：2013/2/14 10:31:14 標(biāo)簽：
光纖傳感系統(tǒng)通常是由探頭、傳輸光纖和信號(hào)解調(diào)器三個(gè)部分組成的，選擇光纖傳感產(chǎn)品時(shí)，您要考慮以下。
　　確定了適用性以后，您就可以開(kāi)始進(jìn)行光纖傳感器產(chǎn)品的選擇了
　　1、根據(jù)您需要測(cè)量點(diǎn)數(shù)的多少，來(lái)確定采用“分布式”或者“單點(diǎn)式”傳感器，這涉及到單點(diǎn)成本、總成本問(wèn)題，以及安裝布局的問(wèn)題：
　　通常測(cè)量點(diǎn)少于20個(gè)時(shí)，采用“單點(diǎn)式”，如熒光式傳感器;fp，以及半導(dǎo)體吸收方式的
　　當(dāng)測(cè)量點(diǎn)多于30個(gè)時(shí)，通常采用“分布式”，如光纖光柵式傳感器等。
　　當(dāng)測(cè)量空間屬于線形測(cè)量區(qū)域的，測(cè)點(diǎn)多距離長(zhǎng)時(shí)采用分布式拉曼測(cè)溫，測(cè)點(diǎn)少可考慮fbg方式。
　　2、測(cè)量溫度范圍：
　　通常傳感器測(cè)溫范圍分4段：-40℃-+80℃;普通環(huán)境測(cè)量范圍，各種傳感器均可采用
　　-40℃-+250℃;電氣等高溫工業(yè)環(huán)境測(cè)量，各種傳感器均可采用
　　-40C-+400℃;高溫環(huán)境，此類環(huán)境的傳感器必須特殊處理，普通光纖傳感器一般不滿足此類測(cè)試要求。傳輸光纖必須采用如聚酰亞胺類的耐高溫材料。
　　+20C-+60℃(醫(yī)學(xué))。
　　3、對(duì)精度和分辨率的要求：
　　通常測(cè)溫精度分五等：±0.05℃;高精度的一般有fp，熒光，半導(dǎo)體吸收，增敏后的fbg
　　±0.1℃;fbg的測(cè)試精度
　　±0.3℃;fbg的測(cè)試精度
　　±0.5℃;高精度的拉曼測(cè)溫
　　±1℃。拉曼測(cè)溫
　　4、探頭的工作類型，常見(jiàn)的工作類型有：浸入埋入型、接觸型和醫(yī)用型，線形分布式測(cè)量。
　　浸入型傳感器可以用于測(cè)量固體、液體和氣體的溫度。如工業(yè)用液體槽的測(cè)溫。浸入型傳感器經(jīng)過(guò)特殊處理，光纖的強(qiáng)度和韌性都很強(qiáng)，可以抵御液體槽中的化學(xué)腐蝕，另此類傳感器可植入被測(cè)物體內(nèi)部。接觸型傳感器專門(mén)測(cè)量物體表面的溫度，如干式變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜、高壓母線等高壓設(shè)備的溫度監(jiān)控。醫(yī)用型傳感器是特別為生命科學(xué)測(cè)量設(shè)計(jì)，探頭小而細(xì)，配合專用的解調(diào)器可以達(dá)到很快的響應(yīng)速度和非常高的精度。線形測(cè)量中整個(gè)光纖即作為傳輸介質(zhì)亦作為感應(yīng)部分，詳情參見(jiàn)博文中的分布式溫度測(cè)量。
　　5、對(duì)探頭尺寸及光纖長(zhǎng)度的選擇：
　　用戶需要根據(jù)測(cè)量對(duì)象及環(huán)境的的要求，來(lái)選擇探頭尺寸(直徑)及光纖長(zhǎng)度。
　　探頭直徑通常有:<0.5mm;0.5-1mm;2.3mm;3.2mm等，標(biāo)準(zhǔn)光纖長(zhǎng)度為2M，用戶可以根據(jù)需要來(lái)定制探頭光纖長(zhǎng)度和光纖延長(zhǎng)線長(zhǎng)度。同時(shí)還可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境，選擇光纖及光纖連接器的類型：光纖的外層材質(zhì)一般有特氟龍、聚酰亞胺、PVC等;光纖連接器的類型有：普通、水密、氣密，連接類型有：FC、SC、ST、SMA;STMA;HFBR等。
　　6、對(duì)數(shù)據(jù)采樣頻率的要求：
　　光纖傳感器測(cè)溫系統(tǒng)的采樣頻率通常分：<=10Hz;20Hz;1kHz
　　7、對(duì)傳輸探測(cè)光纜的選擇
　　探測(cè)傳輸光纜采用的是單模或者多模光纖。多模光纖選擇50/125μm或62.5/125μm的兩種光纖。單模光纖為普通的smf-128.探測(cè)光纜本身就是傳感器，通過(guò)它可以測(cè)得沿光纜所有點(diǎn)的溫度分布情況。探測(cè)光纜要求必須具有很好的熱傳導(dǎo)特性，同時(shí)可以在惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期生存和工作。傳輸光纜的要求就是必須適應(yīng)傳輸線路內(nèi)的環(huán)境，另外光纜需考慮的問(wèn)題就是測(cè)試需要的光纜芯數(shù)。
　　探測(cè)光纜主要包括：探測(cè)火災(zāi)用，埋入型，測(cè)井等等，火災(zāi)探測(cè)必須采用阻燃材料的外護(hù)套，埋入型要考慮光纖的外保護(hù)。高溫型光纖涂覆需采用耐溫材料，測(cè)井要考慮外護(hù)層的抗氫性能。
　　8、對(duì)信號(hào)輸出接口的選擇：
　　信號(hào)輸出分為模擬輸出和數(shù)字輸出。模擬輸出有：0-5V/10V電壓輸出和4-20mA電流輸出兩種，數(shù)字輸出有：RS-232;RS-485;USB；以太網(wǎng)等。
　　9、對(duì)安裝形式的選擇：
　　信號(hào)解調(diào)器通常有：手持便攜式和固定式、帶否顯示器等形式，固定式產(chǎn)品有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN滑軌安裝、PCB板、普通臺(tái)式及標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)柜式等。便攜式解調(diào)器器可以隨處記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)記錄在內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)上，在方便時(shí)再將數(shù)據(jù)回傳到計(jì)算設(shè)備上。
　　探頭安裝方式通常有：埋入，植入、膠帶捆綁、卡子固定、螺紋固定、膠粘等形式。
　　10、對(duì)價(jià)位的選擇
　　目前雖然各類光纖傳感器還屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，但是價(jià)位已經(jīng)有了很大降低普遍較高，用戶通常需要在產(chǎn)品性能/功能與價(jià)格之間進(jìn)行抉擇。選擇最佳性價(jià)比的產(chǎn)品。

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