简析光纤温度传感器的类型和应用

光纤温度传感器是一种传感装置，利用部分物质吸收的光谱随温度变化的原理，分析光纤传输的光谱，了解实时温度。主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等。分为分布式光纤荧光温度传感器。光纤温度传感器采用与光纤折射率相匹配的聚合物温度敏感材料涂覆在两根熔接在一起的光纤外面，使光能从一根光纤输入反射面，从另一根光纤输出。由于这种新型温度敏感材料受温度影响，折射率发生变化，输出的光功率与温度呈函数关系。
光纤温度传感器分类。

分布式光纤温度传感器。
分布式光纤温度传感器通常用于检测空间温度分布的系统。其原理最早于1981年提出，随着科学家的实验研究，该技术最终开发出来。这种传感器的原理是基于瑞利散射、布里渊散射和喇曼散射三种传感器。瑞利散射（OTDR）和布里渊散射（OTDR）的研究取得了很大的进展。因此，未来传感器的研究热点将集中在基于喇叭散射（OTDR）的新分布式光纤传感器的研究上。
最近，土耳其Gunesyilmaz开发了一种分布式光纤温度传感器，其温度分辨率为1℃，空间分辨率为1℃。23m。我国许多大学也对分布式光纤温度传感器进行了研究。例如，1997年，中国计量大学发明了煤矿温度检测传感器系统，其检测温度为-49℃~150℃，温度分辨率为0。
(二)光纤荧光温度传感器。
目前最流行的研究是光纤荧光温度传感器，它利用荧光材料的发光特性来检测发光区域的温度。当这种荧光材料受到紫外线或红外线的刺激时，通常会发光，发射的光参数和温度必然相关，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。
世界各地的大学都设计过这种传感器。例如，韩国汉城大学发现，915nm处反射的荧光强度对应的10cm双掺光纤温度指数为20℃~290℃；中国清华大学利用半导体Gaas原料吸收光，然后根据光随温度变化的原理，开发了0℃~160℃的光纤荧光温度传感器。
光纤温度传感器主要用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗、海洋开发等领域，取得了大量可靠的应用成果。除了应用于地球物理和桥梁工程外，它还应用于其他领域。
1.光纤温度传感器在电力系统、电力电缆表面温度和电缆密集区域温度监测、高压配电装置、电厂、变电站环境温度检测和火灾报警系统、各种大中型发电机、变压器、电机温度分布测量、热保护和故障诊断、加热系统、蒸汽管、输油管温度和故障点检测、地热电站、室内封闭变电站设备温度监测等方面具有重要的应用。
2.光纤温度传感器，特别是光纤光栅温度传感器，很容易埋在材料中测量其内部温度，因此广泛应用于建筑和桥梁中。美国、英国、日本、加拿大、德国等一些发达国家已经开展了桥梁安全监测研究，并在主桥上安装了桥梁安全监测预警系统，用于监测桥梁的应变、温度加速度、位移等关键安全指标。1999年夏天，新墨西哥LasCruces10号州际高速公路的一座钢结构桥上安装了120个光纤光栅温度传感器，创造了这类传感器在单座桥上使用最多的记录。
3.航空航天工业是一个传感器密集的地方。为了监测压力、温度、振动、燃料液位、起落架状态、机翼和方向舵位置，飞机需要使用100多个传感器，因此传感器的尺寸和重量变得非常重要。光纤传感器几乎没有其他传感器能与小尺寸和轻重量相比。
4.传感器的小尺寸在医学应用中非常有意义。光纤光栅传感器是目前最小的传感器。光纤光栅传感器可以通过最小限度的侵入测量人体组织功能，并提供精确的温度、压力和声波场局部信息。光纤光栅传感器对人体组织有丰富的技术。光纤温度传感器的研究占所有光纤传感器研究的近20%。
光纤温度传感器的研究除了对现有设备进行现场验证、改进和改进外，还有以下发展趋势：大力发展测量温度分布的测量技术，即从测量单点温度到测量光纤沿线温度分布和大面积表面温度分布；开发多功能传感器，包括测量温度；开发大型传感器阵列，实现全光学遥测。