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​​​​​​​光纤测温技术的发展

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光纤测温技术

光纤测温技术是近年才发展起来的新技术,并已逐渐显露出某些优异特性。可是,正象其他新技术一样,光纤测温技术并不是万能的,它不是用来代替传统方法,而是对传统测温方法的补充与提高。充分发挥它的特长,就能创造出新的测温方案与技术应用的场合,如下所述:

● 强电磁场下的温度测量。高频与微波加热方法受到人们重视,正在向如下领域逐渐扩展:金属的高频熔炼、焊接与淬火、橡胶的硫化、木材与织物的烘干以及制药、化工,甚至家庭烹调等。光纤测温技术在这些领域中有着绝对优势,因为它既无导电部分引起的附加升温,又不受电磁场的干扰。

● 高压电器的温度测量。典型的应用是高压变压器绕阻热点的温度测量。英国电能研究中心从20世纪70年代中期就开始潜心研究这一课题,起初是为了故障诊断与预报,后来又用于计算机电能管理的应用,转入了安全过载运行,使系统处于功率分配状态。另一类应用的场合是各种高压装置,如发电机、高压开关、过载保护装置,甚至架空电力线和地下电缆等。

● 易燃易爆物的生产过程与设备的温度测量。光纤传感器在本质上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。与电学传感器相比,既能降低成本又能提高灵敏度。例如,大型化工厂的反应罐工作在高温高压状态,反应罐表面温度特性的实时监测可确保其正确工作,将光纤沿反应罐表面铺设成感温网格,这样任何热点都能被监控,可有效地预防事故发生。

● 高温介质的温度测量。在冶金工业中,当温度高于1300℃或1700℃时,或者温度虽不高但使用条件恶劣时,尚存在许多测温难题。充分发挥光纤测温技术的优势,其中有些难题可望得到解决。例如,钢液、铁液及相关设备的连续测温问题,高炉炉体的温度分布等,有关这类研究国内外都正在进行之中。

● 桥梁安全检测。国内在大桥安全检测项目中,采用了光纤光栅传感器,检测大桥在各种情况下的应力应变和温度变化情况。在大桥选定的端面上布设了8个光纤光栅应变传感器和4个光纤光栅温度传感器,其中8个光纤光栅应变传感器串接为1路,4个温度传感器串接为1路,然后由光纤传输到桥管所,实现大桥的集中管理。从测试结果来看,光纤光栅传感器所取得的测试数据与预期结果一致。

● 钢液浇铸检测。连铸机在浇铸时,为防止钢液被氧化、提高质量,希望钢液在与空气完全隔绝的状态下,从大包流到中间包。但实际上,在大包浇铸完时,是由操作员目视判断渣是否流出,因而在大包浇铸结束前5~10分钟之间,密闭状态已破坏。为了防止铸坯质量劣化及错误判断漏渣,研制出光纤漏渣检测装置。

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