Quels sont les types et les applications des capteurs de température à fibres optiques ?

Le capteur de température à fibre optique est un dispositif de détection qui utilise le principe selon lequel le spectre absorbé par certaines substances change avec la température, et analyse le spectre transmis par la fibre optique pour comprendre la température en temps réel. Les principaux matériaux sont la fibre optique, l'analyseur de spectre, le cristal transparent, etc. Les capteurs de température à fluorescence à fibres optiques sont divisés en plusieurs catégories. Les capteurs de température à fibre optique utilisent un matériau polymère sensible à la température qui correspond à l'indice de réfraction de la fibre optique enduite à l'extérieur de deux fibres optiques fusionnées, de sorte que la lumière peut être introduite dans la surface réfléchissante à partir d'une fibre optique et émise à partir de l'autre fibre optique. Comme ce nouveau matériau sensible à la température est affecté par la température, l'indice de réfraction change, la puissance optique de sortie est fonction de la température. Classification des capteurs de température à fibres optiques. Capteurs de température à fibres optiques répartis. Les capteurs de température à fibre optique répartis sont généralement utilisés dans les systèmes qui détectent la distribution spatiale de la température. Son principe a été proposé pour la première fois en 1981, et la technologie a finalement été développée au fur et à mesure que les scientifiques menaient des recherches expérimentales. Le principe de ce capteur repose sur trois types de capteurs : la diffusion de Rayleigh, la diffusion de Brillouin et la diffusion de Raman. La recherche sur la diffusion de Rayleigh (OTDR) et la diffusion de Brillouin (OTDR) a beaucoup progressé. Par conséquent, la recherche future sur les capteurs se concentrera sur l'étude de nouveaux capteurs distribués à fibre optique basés sur la diffusion de la corne (OTDR).

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Récemment, Gunesyilmaz, en Turquie, a mis au point un capteur de température réparti à fibres optiques avec une résolution de température de 1°C et une résolution spatiale de 1°C. 23 m. De nombreuses universités chinoises ont également mené des recherches sur les capteurs de température répartis à fibres optiques. Par exemple, en 1997, l'université chinoise des poids et mesures a inventé un système de détection de la température dans les mines de charbon, qui détecte des températures allant de -49°C à 150°C avec une résolution de 0°C. (ii) Capteurs de température à fluorescence à fibres optiques. La recherche la plus populaire est le capteur de température à fluorescence à fibre optique, qui utilise les propriétés luminescentes des matériaux fluorescents pour détecter la température de la région luminescente. Lorsque ce matériau fluorescent est stimulé par une lumière ultraviolette ou infrarouge, il brille généralement, et les paramètres de la lumière émise et la température sont nécessairement corrélés, de sorte que la température peut être testée en détectant l'intensité de la fluorescence. Des universités du monde entier ont conçu de tels capteurs. Par exemple, l'université de Séoul, en Corée du Sud, a découvert que l'intensité de fluorescence réfléchie à 915 nm correspond à une fibre optique doublement dopée de 10 cm dont l'indice de température est compris entre 20 °C et 290 °C. L'université de Tsinghua, en Chine, a mis au point un capteur de température de fluorescence à fibre optique dont l'indice de température est compris entre 0 °C et 160 °C en utilisant des matières premières Gaas semi-conductrices pour absorber la lumière, puis en développant un capteur de température de fluorescence à fibre optique basé sur le principe que la lumière change en fonction de la température. Les capteurs de température à fibre optique sont principalement utilisés dans les systèmes électriques, la construction, l'industrie chimique, l'aérospatiale, les soins médicaux, le développement maritime et d'autres domaines, et ont obtenu un grand nombre de résultats d'application fiables. Les capteurs de température à fibres optiques sont utilisés dans les réseaux électriques, les températures de surface des câbles électriques et la surveillance de la température des zones denses des câbles, les unités de distribution d'énergie à haute tension, les centrales électriques, les sous-stations, la détection de la température ambiante et les systèmes d'alarme incendie, une variété de générateurs de grande et moyenne taille, les transformateurs, les mesures de distribution de la température des moteurs électriques, la protection thermique et le dépannage, les systèmes de chauffage, les conduites de vapeur, Les capteurs de température à fibres optiques, en particulier les capteurs de température à réseau de fibres optiques, peuvent être facilement enfouis dans le matériau pour mesurer sa température interne, et sont donc largement utilisés dans les bâtiments et les ponts. Certains pays développés comme les États-Unis, le Royaume-Uni, le Japon, le Canada, l'Allemagne et d'autres pays ont mené des recherches sur la surveillance de la sécurité des ponts et installé des systèmes de surveillance de la sécurité des ponts et d'alerte rapide sur les principaux ponts pour surveiller les indicateurs de sécurité clés tels que la déformation, la température, l'accélération, le déplacement, etc. Au cours de l'été 1999, 120 capteurs de température à réseau de fibres optiques ont été installés, établissant un record pour le plus grand nombre de capteurs de ce type utilisés sur un seul pont.3. L'industrie aérospatiale est un secteur à forte intensité de capteurs. Pour surveiller la pression, la température, les vibrations, les niveaux de carburant, l'état du train d'atterrissage, la position des ailes et du gouvernail, les avions doivent utiliser plus de 100 capteurs, de sorte que la taille et le poids des capteurs deviennent très importants. Peu d'autres capteurs à fibres optiques peuvent rivaliser avec leur petite taille et leur poids léger.4 La petite taille des capteurs est très utile dans les applications médicales. Les capteurs à réseau de fibres optiques sont les plus petits capteurs disponibles. Les capteurs à réseau de fibres optiques peuvent mesurer la fonction des tissus humains avec une intrusion minimale et fournir des informations locales précises sur la température, la pression et les champs acoustiques. Les capteurs à réseau de fibres optiques sont riches en technologie pour les tissus humains. La recherche sur les capteurs de température à fibres optiques représente près de 20 % de l'ensemble de la recherche sur les capteurs à fibres optiques. Outre la validation sur le terrain, l'amélioration et le perfectionnement des équipements existants, la recherche sur les capteurs de température à fibres optiques s'articule autour des tendances suivantes : développement intensif des techniques de mesure de la distribution de la température, c'est-à-dire de la mesure de la température d'un point unique à la mesure de la distribution de la température le long de la fibre optique et de la distribution de la température à la surface d'une grande zone ; développement de capteurs multifonctionnels, y compris la mesure de la température ; et développement de grands réseaux de capteurs, afin de parvenir à une télémétrie entièrement optique.

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