纖式溫度傳感器是通過檢測光纖中的光信號(hào)變化來測量溫度的一種裝置。其工作原理主要基于光纖的光學(xué)特性，如光強(qiáng)、波長、相位等隨溫度變化的現(xiàn)象。以下是幾種常見的光纖式溫度傳感器的測溫原理：
熒光效應(yīng)原理
在光纖末端鍍上熒光物質(zhì)，當(dāng)受到紫外線或紅外線的刺激時(shí)，熒光物質(zhì)會(huì)發(fā)光。熒光的強(qiáng)度、波長或壽命等參數(shù)與溫度有必然聯(lián)系。通過測量熒光能量衰減時(shí)間或熒光強(qiáng)度的變化，可以得出被測點(diǎn)的溫度值。熒光式光纖溫度傳感器通常適用于-50℃至200℃的溫度范圍，具有高精度和抗電磁干擾的特點(diǎn)。
拉曼散射原理
當(dāng)光在光纖中傳播時(shí)，會(huì)與光纖分子發(fā)生非彈性碰撞，產(chǎn)生拉曼散射光。這種散射光的強(qiáng)度與溫度相關(guān)，通過檢測散射光的強(qiáng)度可以推算出溫度值。拉曼散射分為斯托克斯光和反斯托克斯光，其中反斯托克斯光的強(qiáng)度對(duì)溫度變化更為敏感。通過分析反斯托克斯光與斯托克斯光的強(qiáng)度比值，可以精確測量光纖沿線的溫度分布。
光纖光柵原理
光纖光柵是利用光纖的折射率周期性變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的調(diào)制。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，光纖光柵的周期和有效折射率會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致反射光的波長發(fā)生漂移。通過檢測反射光波長的變化，可以精確測量溫度變化。光纖光柵式溫度傳感器具有高精度、高穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
其他原理
除了上述三種主要原理外，還有基于布里淵散射、相變、折射率變化等原理的光纖式溫度傳感器。例如，布里淵散射原理是通過檢測布里淵散射光的頻移來測量溫度變化，適用于長距離和高精度的溫度測量。
光纖式溫度傳感器具有高精度、高靈敏度、抗電磁干擾、耐高溫、體積小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、石油化工、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖式溫度傳感器的應(yīng)用前景將更加廣闊。
