荧光式光纤温度传感器

纯光纤探头具有本质安全，高压绝缘，抗电磁干扰;

系统工作稳定可靠无漂移，全寿命无需标定校验;

采用模块化设计，可随意灵活组网，随时无限扩展，无资源浪费;

数字及模拟输出，便于进行自动化实时控制及数据管理;

探头及解调器小巧灵活，易于安装及维护。

光纤传感系统通常是由探头、传输光纤和信号解调器三个部分组成的，选择荧光式光纤温度传感产品时，您要考虑以下问题:

一、适用的应用领域

您基于什么样的需求选择光纤传感器?通常根据光纤传感器的特点有以下几种理由:

1、电磁/射频环境，传统的测温方法受到严重干扰无法正常工作;

2、对精度、灵敏度，或者寿命、稳定/可靠性等有特别高的要求;

3、安装环境狭小，对传感器尺寸有特殊要求;

4、易燃易爆、腐蚀环境，对安全性/耐腐蚀性有特殊要求。

二、确定了适用性以后，您就可以开始进行光纤传感器产品的选择了

1、根据您需要测量点数的多少，来确定采用"分布式"或者"单点式"传感器，这涉及到单点成本、总成本问题，以及安装布局的问题:

通常测量点少于50个时，采用"单点式"，如荧光式传感器;当测量点多于50个时，通常采用"分布式"，如光纤光栅式传感器。

2、测量温度范围:

通常光纤传感器测温范围分四段:-40℃-+80℃;-40℃-+250℃;-40C-+400℃;+20C-+60℃(医学)。

3、对精度和分辨率的要求:

通常光纤传感器测温精度分五等:±0.05℃;±0.1℃;±0.3℃;±0.5℃;±1℃。

4、探头的工作类型，常见的工作类型有:浸入型、接触型和医用型。

浸入型传感器可以用于测量固体、液体和气体的温度。如工业用液体槽的测温。浸入型传感器经过特殊处理，光纤的强度和韧性都很强，可以抵御液体槽中的化学腐蚀。接触型传感器专门测量物体表面的温度，如干式变压器、高压开关柜、高压母线等高压设备的温度监控。医用型传感器是特别为生命科学测量设计，探头小而细，配合专用的解调器可以达到很快的响应速度和非常高的精度。

5、对探头尺寸及光纤长度的选择:

用户需要根据测量对象及环境的的要求，来选择探头尺寸(直径)及光纤长度。

探头直径通常有:<0.5mm; 0.5-1mm; 2.3mm; 3.2mm等，标准光纤长度为2M，用户可以根据需要来定制探头光纤长度和光纤延长线长度。同时还可以根据应用环境，选择光纤及光纤连接器的类型:光纤的外层材质一般有特氟龙、聚亚安脂、PVC等;光纤连接器的类型有:普通、水密、气密，连接类型有:SMA、ST、STMA、HFBR等。

6、对数据采样频率的要求:

光纤传感器测温系统的采样频率通常分四档:<=10Hz; 20Hz; 1kHz; 200kHz。

7、对信号输出接口的选择:

信号输出分为模拟输出和数字输出。模拟输出有:0-5V/10V电压输出和4-20mA电流输出两种，数字输出有:RS-232; RS-485; USB等。

8、对安装形式的选择:

信号解调器通常有:手持便携式和固定式、带否显示器等形式，固定式产品有工业标准DIN滑轨安装、PCB板、普通台式及标准工业机柜式等。

便携式解调器器可以随处记录测量数据，并将数据记录在内部存储介质上，在方便时再将数据回传到计算设备上。

探头安装方式通常有:胶带捆绑、卡子固定、螺纹固定、胶粘等形式。

9、对价位的选择

目前由于各类光纤传感器还属于高新技术产品，价位普遍较高，用户通常需要在产品性能/功能与价格之间进行抉择。

荧光光纤温度传感器是由多模光纤和在其顶部安装的荧光物体(膜)组成。荧光物质在受到一定波长(受激谱)的光激励后，受激辐射出荧光能量。激励撤消后，荧光余晖的持续性取决于荧光物质特性、环境温度等因素。这种受激发荧光通常是按指数方式衰减的，我们称衰减的时间常数为荧光寿命或荧光余晖时间(ns)。我们发现，在不同的环境温度下，荧光余晖衰减也不同。因此通过测量荧光余晖寿命的长短，就可以得知当时的环境温度。

荧光式光纤温度传感器的核心技术在于其荧光物质和相应的模拟算法。该技术原理及产品结构非常简单，我们采用的测温荧光体是经过1200度高温煅烧而成，具有极长的寿命和稳定可靠的工作特性，非常适合于大规模工业化批量生产，从而迅速实现工业领域的广泛应用。

光纤温度传感器的种类很多，除了以上所介绍的荧光和分布式光纤温度传感器外，还有光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器以及基于弯曲损耗的光纤温度传感器等等，由于其种类很多，应用发展也很广泛，例如，应用于电力系统、建筑业、航空航天业以及海洋开发领域等等。

分布式光纤温度传感器在电力系统行业的发展

光纤温度传感器在电力系统的应用中得到发展，由于电力电缆温度、高压配电设备内部温度、发电厂环境的温度等，都需要使用光纤传感器进行测量，因此就促进了光纤传感器的不断完善和发展。尤其是分布式光纤温度传感器得到了改善，经过在电力系统行业的应用，从而使其接收信号和处理检测系统的能力都得到了提升。

光纤光栅温度传感器在建筑业的发展

光纤光栅温度传感器由于其较高的分辨率和测量范围广泛等优点，被广泛应用于建筑业温度测量工作中。西方很多发达国家都已普遍采用此系统，进行建筑物的温度、位移等安全指标的测试工作，例如，美国墨西哥使用光栅温度传感器，对高速公路上桥梁的温度进行检测。通过广泛使用，光栅温度传感器所存在的问题，如:交叉敏感的消除、光纤光栅的封装等都得到了解决，因而此系统得到了完善。

航空航天业中的应用发展

航空航天业使用传感器的频率较高，包括对飞行器的压力、温度、燃料等各方面的检测，都需要使用光纤温度传感器进行检测，并且所使用到的传感器数量多达百个，所以对传感器的大小和重量要求很严格。因此，基于航空航天业对传感器的要求，光纤温度传感器的体积、重量规格方面都经过了调整。

流式荧光平台一经推出，便在医学诊断与基础研究的各个领域得到了迅速推广，截止2014年底，已有20000台以上流式荧光平台在全球各大权威实验室、临床诊断科、主要的诊断试剂和生物技术公司、制药企业中投入使用。

应用领域涉及HLA配型、自身免疫病检测、过敏原检测、基因突变检测、肿瘤标志物检测、HPV分型等众多免疫、分子检测。

美国Luminex 200作为代表机型，已于2009年获得中国食品药品监督局CFDA的进口医疗器械注册证书。

透景科技是最早的流式荧光试剂开发商之一，已经成功推出肿瘤标志物定量检测试剂和HPV DNA分型检测试剂，上述试剂均获得了《医疗器械注册证》。2009年以来全国各个地区总共已经有数百家二三甲医院、体检机构或检测中心开始引进流式荧光技术用于肿瘤标志物的套餐检测(包括临床和体检)或HPV 筛查。

透景科技的HPV DNA分型检测产品与现有市场上的传统膜条杂交法相比，HPV DNA分型检测，一次检测，同时区分27种亚型，具有数字化结果、全程无需洗涤、重复性好等诸多优势，此产品已获得业内专家的一致认可，必将成为临床领域用于宫颈癌筛查及风险评估的主流技术产品。

除HPV DNA分型产品，流式荧光技术在核酸、蛋白领域应用非常广泛，透景科技可提供多种科研试剂及科研服务，现有科研试剂主要有EGFR、KRAS、BRAF基因突变、多重呼吸道病毒、多种细胞因子及趋化因子、糖尿病/肥胖相关激素等检测产品。

分布式光纤温度传感器

分布式光纤温度传感器，通常用在检测空间温度分布的系统，其原理最早于1981年提出，后随着科学家的实验研究，最终研制出了此项技术。这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究，分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。在瑞利散射(OTDR)和布里渊散射(OTDR)的研究已取得了很大的进展，因此未来的传感器研究热点，将放在对基于喇曼散射(OTDR)的新分布式光纤传感器的研究上。

最近，土耳其Gunes Yilmaz开发出了一种分布式光纤温度传感器，此传感器的温度分辨率是1℃，空间分辨率是1.23m。在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究，例如，中国计量大学1997年发明出煤矿温度检测的传感器系统，其检测温度为-49℃~150℃，温度分辨率为0.1℃。

光纤荧光温度传感器

当前最热门的研究，就是针对光纤荧光温度传感器，其是利用荧光的材料会发光的特性，来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时，就会出现发光的情况，发射出的光参数和温度是有着必然联系的，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。

世界各国的高校都设计过此类传感器，例如，韩国汉城大学发现10cm的双掺杂光纤，在其915nm的地方所反射出的荧光强度所对应的温度指数是20℃~290℃;我国清华大学借用半导体GaAs原料来吸收光，进而以光随温度改变的原理，研发出了温度范围是0℃~160℃的光纤荧光温度传感器。