光纖測溫傳感器的選擇

發表于：2013/2/14 10:31:14 標簽：
光纖傳感系統通常是由探頭、傳輸光纖和信號解調器三個部分組成的，選擇光纖傳感產品時，您要考慮以下。
　　確定了適用性以后，您就可以開始進行光纖傳感器產品的選擇了
　　1、根據您需要測量點數的多少，來確定采用“分布式”或者“單點式”傳感器，這涉及到單點成本、總成本問題，以及安裝布局的問題：
　　通常測量點少于20個時，采用“單點式”，如熒光式傳感器;fp，以及半導體吸收方式的
　　當測量點多于30個時，通常采用“分布式”，如光纖光柵式傳感器等。
　　當測量空間屬于線形測量區域的，測點多距離長時采用分布式拉曼測溫，測點少可考慮fbg方式。
　　2、測量溫度范圍：
　　通常傳感器測溫范圍分4段：-40℃-+80℃;普通環境測量范圍，各種傳感器均可采用
　　-40℃-+250℃;電氣等高溫工業環境測量，各種傳感器均可采用
　　-40C-+400℃;高溫環境，此類環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℃(醫學)。
　　3、對精度和分辨率的要求：
　　通常測溫精度分五等：±0.05℃;高精度的一般有fp，熒光，半導體吸收，增敏后的fbg
　　±0.1℃;fbg的測試精度
　　±0.3℃;fbg的測試精度
　　±0.5℃;高精度的拉曼測溫
　　±1℃。拉曼測溫
　　4、探頭的工作類型，常見的工作類型有：浸入埋入型、接觸型和醫用型，線形分布式測量。
　　浸入型傳感器可以用于測量固體、液體和氣體的溫度。如工業用液體槽的測溫。浸入型傳感器經過特殊處理，光纖的強度和韌性都很強，可以抵御液體槽中的化學腐蝕，另此類傳感器可植入被測物體內部。接觸型傳感器專門測量物體表面的溫度，如干式變壓器、高壓開關柜、高壓母線等高壓設備的溫度監控。醫用型傳感器是特別為生命科學測量設計，探頭小而細，配合專用的解調器可以達到很快的響應速度和非常高的精度。線形測量中整個光纖即作為傳輸介質亦作為感應部分，詳情參見博文中的分布式溫度測量。
　　5、對探頭尺寸及光纖長度的選擇：
　　用戶需要根據測量對象及環境的的要求，來選擇探頭尺寸(直徑)及光纖長度。
　　探頭直徑通常有:<0.5mm;0.5-1mm;2.3mm;3.2mm等，標準光纖長度為2M，用戶可以根據需要來定制探頭光纖長度和光纖延長線長度。同時還可以根據應用環境，選擇光纖及光纖連接器的類型：光纖的外層材質一般有特氟龍、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、對數據采樣頻率的要求：
　　光纖傳感器測溫系統的采樣頻率通常分：<=10Hz;20Hz;1kHz
　　7、對傳輸探測光纜的選擇
　　探測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.探測光纜本身就是傳感器，通過它可以測得沿光纜所有點的溫度分布情況。探測光纜要求必須具有很好的熱傳導特性，同時可以在惡劣環境中長期生存和工作。傳輸光纜的要求就是必須適應傳輸線路內的環境，另外光纜需考慮的問題就是測試需要的光纜芯數。
　　探測光纜主要包括：探測火災用，埋入型，測井等等，火災探測必須采用阻燃材料的外護套，埋入型要考慮光纖的外保護。高溫型光纖涂覆需采用耐溫材料，測井要考慮外護層的抗氫性能。
　　8、對信號輸出接口的選擇：
　　信號輸出分為模擬輸出和數字輸出。模擬輸出有：0-5V/10V電壓輸出和4-20mA電流輸出兩種，數字輸出有：RS-232;RS-485;USB；以太網等。
　　9、對安裝形式的選擇：
　　信號解調器通常有：手持便攜式和固定式、帶否顯示器等形式，固定式產品有工業標準DIN滑軌安裝、PCB板、普通臺式及標準工業機柜式等。便攜式解調器器可以隨處記錄測量數據，并將數據記錄在內部存儲介質上，在方便時再將數據回傳到計算設備上。
　　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、對價位的選擇
　　目前雖然各類光纖傳感器還屬于高新技術產品，但是價位已經有了很大降低普遍較高，用戶通常需要在產品性能/功能與價格之間進行抉擇。選擇最佳性價比的產品。

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