توسعه و استفاده از سنسور دمای فیبر نوری

همه چیز در طبیعت با دما ارتباط نزدیک دارد. از زمانی که گالیله دماسنج را اختراع کرد ، مردم شروع به استفاده از دما برای اندازه گیری کردند.
سنسورهای دما اولین سنسورهای توسعه یافته و پرکاربرد هستند. اما سنسوری که واقعاً دما را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند ، توسط فیزیکدان آلمانی سایبئی ، سنسور ترموکوپل بعدی اختراع شد. پس از 50 سال ، زیمنس در آلمان دماسنج مقاومت به پلاتین را اختراع کرد. با پشتیبانی از فناوری نیمه هادی ، این قرن انواع مختلفی از سنسورهای دما از جمله سنسورهای ترموکوپل نیمه هادی را تولید کرده است. به همین ترتیب ، براساس قانون برهم کنش بین امواج و ماده ، سنسورهای دما صوتی ، سنسورهای مادون قرمز و حسگرهای مایکروویو ساخته شده اند.
از زمان ظهور فیبر نوری در دهه 1970 ، با پیشرفت فناوری لیزر ، ثابت شده است که فیبر نوری دارای یک سری مزایای نظری و عملی است. استفاده از فیبر نوری در زمینه فن آوری سنجش نیز به طور فزاینده ای مورد توجه قرار گرفته است. با پیشرفت علم و فناوری ، بسیاری از سنسورهای دمای فیبر نوری ظهور کرده اند و انتظار می رود در موج انقلاب جدید فناوری ، حسگرهای دمای فیبر نوری به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند و نقش های بیشتری را بازی کنند.
اصل اساسی کار سنسور دمای فیبر نوری این است که نور از منبع نور از طریق فیبر نوری به تعدیل کننده ارسال می شود و دمای پارامتر اندازه گیری شده با نور وارد شده به منطقه مدولاسیون برهم کنش می کند تا باعث ایجاد خواص نوری شود نور (مانند شدت و طول موج نور). تغییر فرکانس ، فاز و غیره که به آن نور سیگنال مدوله شده می گویند. پس از ارسال از طریق فیبر نوری به آشکارساز نوری ، پس از مدولاسیون ، پارامترهای اندازه گیری شده بدست می آیند.
انواع مختلفی از سنسورهای دمای فیبر نوری وجود دارد که با توجه به اصول کار آنها می توان به انواع عملکردی و انتقالی تقسیم کرد. سنسور دمای فیبر نوری عملکردی دما را با استفاده از ویژگی های مختلف (فاز ، قطبش ، شدت و ...) فیبر نوری به عنوان تابعی از دما اندازه گیری می کند. اگرچه این سنسورها دارای ویژگی های انتقال و حس هستند ، اما حساسیت و حساسیت زدایی را نیز افزایش می دهند.
فیبر سنسور دمای فیبر نوع انتقال فقط به عنوان یک انتقال سیگنال نوری برای جلوگیری از محیط پیچیده منطقه اندازه گیری دما عمل می کند. عملکرد تعدیل جسمی که اندازه گیری می شود توسط اجزای حساس سایر خصوصیات فیزیکی تحقق می یابد. چنین سنسورهایی ، به دلیل وجود فیبرهای نوری ، دارای مشکلات اتصال نوری در سر حسگر هستند ، پیچیدگی سیستم را افزایش می دهند و نسبت به تداخل هایی مانند لرزش مکانیکی حساس هستند.
انواع سنسورهای دمای فیبر نوری ساخته شده اند.
در زیر مقدمه ای مختصر در مورد وضعیت تحقیق در مورد چندین سنسور اصلی دمای فیبر نوری است. از جمله سنسورهای دمای تداخل فیبر نوری ، سنسورهای دمای فیبر جذب کننده نیمه هادی و سنسورهای دمای گریتینگ فیبر.
از بدو تأسیس ، سنسورهای دمای فیبر نوری در سیستم های قدرت ، ساخت و ساز ، مواد شیمیایی ، هوا فضا ، پزشکی و توسعه دریایی مورد استفاده قرار می گیرند و به تعداد زیادی از نتایج قابل اعتماد در کاربردها دست یافته اند. کاربرد آن زمینه ای است که در سطح صعودی قرار دارد و چشم انداز توسعه بسیار گسترده ای دارد. تا کنون ، تحقیقات زیادی در داخل و خارج از کشور انجام شده است ، اگرچه تحولات زیادی در حساسیت ، دامنه اندازه گیری و وضوح وجود داشته است ، اما من معتقدم که با تعمیق تحقیقات ، با توجه به هدف برنامه خاص ، بیشتر و بیشتر وجود خواهد داشت دقت بالاتر ، ساختار ساده تر ، هزینه کمتر ، راه حل های عملی تر ، و توسعه بیشتر سنسورهای دما را افزایش می دهد.