熒光式光纖溫度傳感器的原理和優(yōu)點(diǎn)

熒光式光纖溫度傳感器的發(fā)展

光纖傳感器是現(xiàn)在比較流行的傳感器的一個(gè)重要儀器，光纖傳感技術(shù)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)在不同行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。光纖測(cè)溫技術(shù)是光纖傳感技術(shù)中最有發(fā)展前景的技術(shù)方向，因?yàn)楣饫w溫度傳感器有很多其他溫度傳感器沒(méi)有的獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以在電力電壓行業(yè)中廣泛的應(yīng)用，比如高直流電場(chǎng)環(huán)境、高頻場(chǎng)的場(chǎng)景、微波場(chǎng)的溫度監(jiān)測(cè)等環(huán)境中應(yīng)用。

為什么要使用熒光式光纖溫度傳感器

光纖溫度傳感器的分類(lèi)

光纖溫度傳感器的類(lèi)型可以分為光纖光柵溫度傳感器、分布式溫度傳感器、雙波長(zhǎng)光纖測(cè)溫傳感器和熒光光纖溫度傳感器。

光纖溫度傳感器不同的廠家技術(shù)給予安裝的質(zhì)量水平會(huì)影響到到被檢測(cè)物體溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。所以在光纖布線(xiàn)時(shí)要特別注意光纖的走線(xiàn)和路徑，熒光光纖安裝的時(shí)候盡量避免光纖被外力損傷和設(shè)備操作時(shí)的用力拉損傷或光纖折斷。

光纖光柵溫度傳感器和分布式溫度傳感器的安裝缺點(diǎn)

光纖光柵溫度傳感器和分布式光纖在纏繞鋪設(shè)時(shí)比較容易產(chǎn)生光纖的損耗，會(huì)影響到光纖測(cè)量精度，光纖測(cè)溫的溫度有可能有偏差。

雙波長(zhǎng)光纖溫度傳感器的測(cè)溫精度受光纖測(cè)溫儀器的工作波長(zhǎng)、工作波長(zhǎng)的帶寬、被測(cè)溫度、環(huán)境的輻射與反射、待測(cè)面的光譜發(fā)射率和表面狀態(tài)組分、氧化度等、探測(cè)器系統(tǒng)本身的輻射以及環(huán)境溫度等多種因素的影響。

熒光光纖溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)

具有具有測(cè)溫范圍廣、在中低溫范圍有很高的測(cè)量精度以及能實(shí)現(xiàn)溫度的精確單點(diǎn)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。

光纖式熒光溫度傳感器的測(cè)溫原理

光致發(fā)光現(xiàn)象是熒光測(cè)溫法的工作機(jī)理所在。光致發(fā)光是指是當(dāng)某些材料受到某種形式的電磁輻射（如紅外的、可見(jiàn)的、紫外的光譜區(qū)域）激發(fā)，會(huì)產(chǎn)生超出熱輻射以外的發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)激勵(lì)停止之后，通常發(fā)光現(xiàn)象將繼續(xù)維持一段時(shí)間，根據(jù)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短的不同，分為熒光和磷光。
熒光是指維持時(shí)間等于電子在能級(jí)和能級(jí)之間的躍遷時(shí)間，一般小于等于，磷光是指所維持的時(shí)間能延續(xù)至的發(fā)光。我們一般將各種光致發(fā)光現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)為熒光，并將對(duì)應(yīng)的發(fā)光材料稱(chēng)為熒光材料。
由普朗克定律可知，當(dāng)物質(zhì)受到某種形式的能量的激發(fā)會(huì)產(chǎn)生電子躍遷，躍遷過(guò)程在能級(jí)與能級(jí)之間進(jìn)行，波長(zhǎng)為λ的光波會(huì)在這一過(guò)發(fā)射式中發(fā)出光。
在激勵(lì)光消失之后，激發(fā)態(tài)的壽命決定了熒光發(fā)光的持續(xù)時(shí)間。熒光衰落時(shí)間或熒光壽命可作為激發(fā)態(tài)壽命的量度，熒光衰落時(shí)間或熒光壽命是指按指數(shù)衰減的熒光的衰減時(shí)間常數(shù)。在所有的熒光材料發(fā)射過(guò)程中，由于任何有效合理的競(jìng)爭(zhēng)（如輻射和非輻射競(jìng)爭(zhēng)的存在）的遲豫過(guò)程都可以縮短激發(fā)態(tài)的壽命，所以，在一定的溫度范圍內(nèi)，所有的發(fā)光材料的熒光強(qiáng)度和熒光壽命都會(huì)有一定的溫度相關(guān)性。熒光測(cè)溫中的高精度熒光光纖溫度傳感器的工作機(jī)理，正是基于這種溫度相關(guān)性。