Измерение температуры является одной из важнейших и неотъемлемых составляющих многих технологических процессов. Однако в областях техники с воздействием сильных электромагнитных полей, например, в силовой энергетике [1-3] (силовые электрические машины, мощные трансформаторы, усилители и т.д.), в системах с СВЧ-излучением (мощная радиопередающая аппаратура, СВЧ-печи, медицинские устройства СВЧ-терапии) и др., осуществление измерения температуры затруднительно и порой невозможно в связи с отсутствием нужных измерительных устройств.
Традиционные устройства измерения температуры, такие как термопары, термисторы, терморезисторы и т. д., в системах с воздействием сильных электромагнитных полей могут быть применены только совместно со сложными системами экранировки, так как возникают помехи, связанные с взаимодействием металлических компонентов измерительных устройств с сильными электромагнитными полями. Экранирующие системы зачастую невозможно использовать по конструктивным и технологическим причинам. Основными требованиями, предъявляемым к устройствам измерения температуры в системах с воздействием сильных электромагнитных полей являются: отсутствие собственной проводимости; простота и универсальность компонентов; малые размеры; возможность проведения измерений на расстоянии.
Требованию отсутствия собственной проводимости отвечают измерительные устройства, в основу которых положены оптические методы. Среди оптических методов измерения температуры можно выделить две основные группы - амплитудные и фазовые. Амплитудные измерительные устройства подходят по требованиям по таким параметрам как простота, универсальность компонентов и малым размерам. Принцип действия таких устройств основан на изменении мощности оптического сигнала при изменении температуры окружающей среды. С целью проведения дистанционных измерений наиболее удобно использовать волоконно-оптические линии связи в качестве среды передачи оптических сигналов.
В основе современных волоконно-оптических амплитудных методов измерения температуры лежат такие физические явления, как: эффект изменения теплового излучения (оптическая пирометрия) [4, 5]; эффект смещения края полосы поглощения света, проходящего через кристалл полупроводника [4-8]; эффект температурного тушения флуоресценции [4-7]; эффект изменения поглощения света в дисперсных средах (изооптическая термометрия) [9, 10]; различные эффекты изменения пропускания или отражения [4-7, 11].
На сегодняшний день существует очень мало оптических устройств измерения температуры в системах с воздействием сильных электромагнитных полей. В их состав входит дорогостоящая и сложная аппаратура обработки и регистрации оптических сигналов, поэтому они не удовлетворяют требованиям простоты и универсальности компонентов и не являются доступными.
Самое читаемое:
Автоматическая измерительная система в виде электронного термометра
Электронные
термометры представляют собой автоматические устройства.
В
общем случае, автоматическими устройствами называются такие устройства, которые
позволяют осуществлять операции измерения каких-либо величин или управления
какими-либо объектами без непосредственного участия человека.
Автоматическое
устройство, как пра ...