荧光温度传感器的应用作者：郝琳来源：《科技视界》2015年第28期 相片冲印【摘 要】荧光温度传感器凭其独特的优越性，在生产生活的各个领域得到了广泛的应用。本文介绍了荧光温度传感器在高压设备温度在线监测中、医学检测中、在石油钻探等领域中的应用，并设计测温探头。 【关键词】荧光；温度；传感器；探头
电子涡轮增压器
偏心井口>非接触式扭矩传感器随着科学技术的进步与发展，荧光光纤温度传感器凭借其独特的优点在生产生活的各个领域应用越来越广泛，如可实现非接触式测量，灵敏度极高，响应速度快，能在高温、高压、易燃易爆、化学腐蚀恶劣等环境下使用，并且抗电磁干扰能力强，体积小，应用灵活，电绝缘性好等等。
光纤探头 荧光光纤温度传感器是由多模光纤和在其顶部安装的荧光物体（膜）组成。其测温原理是根据原子物理能级跃迁原理，掺稀土荧光材料中的掺杂稀土离子，在激光、紫外光照射的
激励下，可以从基态跃迁到激发态，然后再从激发态返回到能量较低的能态，辐射出波长更长的可见光，这种光即为荧光。受激发荧光通常是按指数方式衰减的，衰减的时间常数为荧光寿命。实验证明，在不同的环境温度下，荧光寿命也不同。而荧光寿命和被测温度唯一对应，因此通过测量荧光寿命的长短，就可以得知当时的环境温度[1]。
1 高压设备温度在线监测中的应用
发电厂和变电站中的高压电器设备的安全运行问题一直是广为关注的热点，在长期的运行过程中，开关柜触点和母线连接处容易老化、松动或接触电阻过大而引起局部发热严重，开关柜过热如若发现不及时往往容易导致火灾事故，造成大面积停电等。所以对全封闭的高压开关柜实现在线实时温度监测，提前发现和排除隐患，对保证安全可靠用电具有重要的意义。由于我国绝大多数的高压电力设备采用封闭结构，内部无散热装置，而且长期工作在高电压、大电流、强磁场的环境中，散热量集中，温升发热的现象严重危害电器设备的正常运行[2]。现多采用热敏电阻，但是热敏电阻的阻值与温度的呈现严重的非线性关系，且元件的一致性差、互换性差、元件易老化、稳定性较差，除特殊高温热敏电阻外，绝大多数热敏电阻仅适合0～微肽胶原蛋白150℃范围。而红外测温仪测量精度低、对温度变化不敏
感、易受环境因素影响（环境温度，空气中的灰尘等）、对于光亮或者抛光的金属表面的测温读数影响较大。荧光温度传感器有着热敏电阻和红外测温仪无法比拟的优越性：首先，荧光温度传感器可实现非接触式测量，传感器尺寸小，安全可靠，易于在狭小的高压设备内部安装，能很好地适应高压和大电流的检测环境，从根本上解决了电类及红外测温系统等传统的仪器容易受到电磁干扰和涡流发热现象，以及无法保证长期稳定可靠的高压绝缘性能等缺陷；其次，可远距离传输，使传感器的光电器件脱离测温现场，避开了恶劣的环境。由于采用全光纤微小探头，无金属材料，具有完全的电绝缘性，不受高压、强电磁场的影响，抗化学腐蚀和无污染；第三，荧光光纤温度传感器不仅限于物体表面的定向测量，其探头还可以插入固体物质中、浸入液体中或导入设备中，到达特定区域；最后，测量精度高，响应速度快。
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