Волоконно-оптический датчик температуры Советский патент 1992 года по МПК G01K11/20 

Волрконно-оптический датчик рабртает следующим образом.

Чувствительный элемент 1 датчика диаметром 0,01 до 1 мм располагают в области измерения температуры, где последний нагревается до температуры окружающей среды и начинает излучать инфракрасное и видимое излучение. Часть этого излучения волоконным световодом 2 через световедущую жилу 3 подводится к фотоприемнику 5, расположенному в любом удобном месте на расстоянии до 1000 м от исследуемого объекта и соединенному с системой регистрации и управления. Чувствительность датчиков (сигнёл фотоприемника), полученных на основе чистого кварцевого стекла, 0,32 MB, кварцевого стёкла, легированного окисью железа, 4,4 мв, а кварце вого стекла, легированного окисью никеля, 3,9 мв. Легирование проводилось при рабочей температуре 1200°С.

Преимуществами данного датчика являются высокая точность измерения-температуры, простота изготовления и отсутствие потребности в дорогостоящих материалах. Датчик позволяет контролировать температуру на расстоянии до 1000 м до объекта. Кроме того, он имеет малые габариты чувствительного элемента, малую инерционность, высокую помехозащищенность, позволяет проводить измерения в условиях сильных электромагнитных полей и на обьектах, находящихся под высоким элеетрическим потенциалом. Датчик стоек к воздействию агрессивных сред. Формула изобретения

Волоконно-оптический датчик температуры, содержащий термочувствительный элемент, жестко соединенный с волоконным световодом, выполненным из кварцевого стекла, и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью повышения 20 чувствительности датчика, термочувствительный элемент выполнен из кварцевого стекла, легированного окисью железа или окисью никеля.

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить чувствительность волоконно-оптического датчика температуры. Датчик содержит термочувствительный элемент из кварцевого стекла, легированного окисью железа или окисью никеля, жестко соединенный с волоконным световодом. При нагревании в диапазоне температур 200-1600°С выполненный из чувствительт ного кварца элемент начинает излучать ин-. фракрасное и видимое излучение, которое через световод поступает на приемник излучения. 1 ил.,Изобретение касается измерений температур в диапазоне от 200 до 1 бОО'^С как в промышленности, так и научных исследованиях.Известен волоконно-оптический датчик температуры, содержащий чувствительный элемент, соединенный со световодом из кварца.Недостатком известного датчика является невозможность измерения высоких температур.Наиболее близким к изобретении} по технической сущности и достигаемому результату является волоконно-оптический датчик температуры, содержащий термочувствительный элемент, жестко соединенный с волоконным световодом, выполненным из кварцевого стекла, и фотоприемник.Недостатком известного датчика является его низкая чувствительность, вызванная малой излучательной способностью чистого кварца.Цель изобретения - повышение чувствительности датчика.Поставленная цель достигается тем, что термочувствительный элемент выполнен из кварцевого стекла, легированного окисью железа или окисью никеля./ На чертеже представлена конструкция предлагаемого волоконно-оптического датчика.Датчик содержит чувствительный элемент 1, выполненный из кварцевого стекла, легированного окисью железа или никеля, в количестве от 0,1 до 10%, кварцевый, сплавленный с чувствительным элементом волоконный световод 2 со световедущей жилой 3 и отражающей оболочкой 4, и фотоприемник 5, Использование в конструкции датчика чувствительного элемента, легированного окисью железа или окисью никеля, повышает на порядок чувствительность датчика. Это происходит в результате того, что кварцевое стекло, легированное окисью Железа или окисью никеля, имеет на порядок более высокую излучательную способность в области чувствительности фотоприемника."^fe