光纤温度传感器的工作原理是什么？

Question

如题所述

Answer 1

温度变化的时候会改变光在物质中的传播速度,也就是说,当温度变化的时候光路中的折射率会发生变化,这个时候光路终点位置会产生一个偏移,测量后根据物质特性可以计算出温度

Answer 2

　　光纤温度传感器工作原理为: 在低温区（400℃以下）, 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到光纤温度传感头。 光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。 光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理, 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。 而在高温区（400℃以上）, 辐射信号足够强, 辐射测温系统工作, 发光二极管关闭。 辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出, 由探测器转换成电信号, 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。
　　光纤传感头端部由Cr3+离子掺杂, 实现光激励时的荧光发射。 掺杂部分光纤长度为8～10 mm。 端部光纤的外表面同时镀覆黑体腔, 用于辐射测温。 (这时,光纤黑体腔长度与直径之比大于10,可以满足黑体腔表观辐射率恒定的要求)。 值得注意的是, 避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰, 对保证整个系统的性能十分重要。
　　经过分析, 可以发现这种干扰主要表现为:
　　1) 荧光信号中辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响,
　　2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响,
　　3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。

Answer 3

光纤温度传感器分为FBG光纤光栅原理和布拉曼散射原理。光纤光栅传感器简单说就是适合精确的测量，一个传感器就测量一个位置或环境的温度；布拉曼散射原理支持的光纤分布式温度传感器，更适合长距离的监测环境。它的一根光纤本身就是传感器，所以适合几十千米的（如石油管道）环境体的温度测量，但它分辨率低，一般的定位在0.3-0.5m，所以适合长距离的环境温度评估，而不是某个实验室位置或某物体的温度测量。原理不同，使用环境和方式也不同。其相同的在与光在光纤里传播，而解调系统因原理不同，分析的是它的散射波或反射波。更详细的要自己了解啦。光纤光栅解调仪和传感器可以参考英国smartfibres公司的产品

Answer 4