荧光光纤温度传感器原理

在某一段温度范围内，无论何种荧光物质，它们的荧光寿命均表现出一定温度相关性，而荧光寿命测温原理正是建立在这种温度相关性上的，当光照射荧光物质时，其内部电子获得能量从基态跃迁到激发态，从激发态返回到基态的放出辐射能而使荧光物质发出荧光，而在光被移除后的持续发射荧光的时间取决于激发态的寿命，该寿命就被称之为荧光寿命。
荧光寿命具有特性：荧光寿命的长短由温度的高低决定，荧光寿命型温度传感器正是基于该特性的温度传感器，某些稀土荧光材料受激励光照射并激发后，发射出可见的线状光谱，即荧光及其余辉，若荧光的某一参数受温度的调制，且它们的关系呈现出单调性，则可利用这种关系进行测温。
光纤温度传感器，可分为点式和分布式两类。顾名思义，点式温度传感器仅能测量单个具体 位置点的温度信息，目前主要有吸收型温度传感器、荧光衰减型光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器等。相比于分布式温度传感器，点式温度传感器在技术上实现起来较为简单，灵敏度也较高，但是在测量大范围区域的温度时，需要铺设大量的点式温度传感器。一方面限制了生产实际应用，另一方面也提高了生产成本。而分布式光纤温度传感器是在测温区域如井矿、高速公路、堤现等处铺设测温光缆，利用光时域反射原理结合某种散射光的温度效应实现对整条光缆的温度测量，测量距离可达上百公里，目前主要有分布式光纤拉曼测温系统和分布式布里渊测温系统，分别基于光纤中的拉曼散射和布里渊散射效应，具有高空间分辨率、高精度、长距离监测等优势，已经在石油化工、核电站、桥梁險道等领域获得了较大的应用空间。