Fiber Optik, Sıcak Yolluklardaki Termokuplları Nasıl Tamamlayabilir veya Değiştirebilir?

Fiber optik sıcaklık algılama, geleneksel termokupllara yeni ortaya çıkan bir alternatiftir ve farklı avantajlar ve bazı sınırlamalar sunar. Fiber optik sensörler, fotolüminesans veya Raman saçılımı prensibiyle çalışır: bir optik fiber aracılığıyla bir ışık darbesi gönderilir ve sıcaklık, geri dönen ışık sinyalinin dalga boyu veya yoğunluğundan belirlenir. Bir tür olan fosforlu fiber optik sensör, uçta bir fosfor kaplama kullanır; fosforesansın bozunma süresi sıcaklığa göre değişir. Bu sensörler elektromanyetik girişimden etkilenmez çünkü sinyal elektriksel değil optiktir. Bu, onları termokuplların EMI'den muzdarip olduğu elektriksel olarak gürültülü ortamlar için ideal kılar. Ayrıca toprak döngüsü sorunlarını ortadan kaldıran mükemmel elektriksel izolasyona sahiptirler. Son derece hızlı yanıt (milisaniye) sağlayabilirler ve-invaziv değildirler. Ancak sıcak yolluk uygulamaları için önemli dezavantajlara sahiptirler. Birincisi, maliyet çok daha yüksektir-tek bir fiber optik sensörün maliyeti birinci sınıf bir termokupldan beş ila on kat daha fazla olabilir. İkincisi, optik fiberler kırılgandır ve dikkatli kullanım gerektirir; zırhlı bir termokupl ile aynı düzeyde mekanik gerilime (titreşim, kenetlenme, kazara çekme) dayanamazlar. Üçüncüsü, arayüz-optoelektronik dönüştürücü-başarısız olabilecek başka bir bileşen ekler. Dördüncüsü, birçok fiber optik sensörün sıcaklık aralığı sınırlıdır; Bazıları 400 dereceye kadar dayanabilirken, fosfor kaplamalar zamanla bozularak kaymaya neden olabilir. Beşincisi, fiber ucunun metalle doğrudan termal temas halinde olması gerekir; bunu yay yüklü bir termokuplla aynı güvenilirlikle{17}}başarmak zordur. Uygulamada, fiber optik sensörler çoğunlukla araştırma ve geliştirmede veya EMI'nin şiddetli olduğu ve maliyetin haklı olduğu çok yüksek değerli özel uygulamalarda kullanılır. Endüstriyel sıcak yollukçuların büyük çoğunluğu için termokupllar daha pratik, sağlam ve uygun maliyetli olmaya devam ediyor. Bununla birlikte, bazı sıcak yolluk üreticileri, termokuplun periyodik olarak kalibre edilmesi için referans olarak bir fiber optik sensörün kullanıldığı hibrit sistemleri araştırmaktadır. Bu, termokuplun iş gücü olarak kullanılması sırasında fiber optiğin doğruluğunu artırır. Ortaya çıkan bir diğer teknoloji ise manifold boyunca tek bir fiber optik kablonun her noktadaki sıcaklığı ölçerek tam bir termal harita sağladığı dağıtılmış sıcaklık algılamadır (DTS). Bu şu anda üretim için çok pahalı, ancak gelecekte mümkün olabilir. Şimdilik, fiber optikler ilginç bir alternatif sunarken, kanıtlanmış güvenilirlikleri, düşük maliyetleri ve kurulum kolaylıkları nedeniyle termokuplların sıcak yolluklarda baskın algılama teknolojisi olarak kalması bekleniyor.