用于測量高壓溫度的LumaSHIELD光纖溫度傳感器是基于GaAs(砷化鎵)半導體對白光吸收/傳輸原理所開發的一款產品。溫度變化對半導體的影響是眾所周知并且可以預判的。隨著半導體溫度的升高,半導體的傳輸譜線(未被吸收的光線)躍遷成為更長的波長譜線。在任意給定的溫度下,一個特定的傳輸波長譜線的躍遷范圍可以從初始的0%到100%。這種躍遷被稱作吸收躍變,發生吸收躍變的具體波長和溫度之間有可預測的固定關系。
LumaSHIELD的溫度傳感器是建立在直接接觸溫度測量基礎上的。該傳感器和諸如熱電偶及RTD(電阻溫度裝置)等傳統溫度傳感器的工作原理相同。換句話說,半導體材料必須接觸物體或浸入需要測量的液體或氣體。接觸越緊密,傳感探頭的熱質量越小,半導體也會更快地對溫度變化作出反應。我們需要通過傳遞光到半導體來測量吸收的程度。這就是光纖的功能所在。
在打磨良好的光纖的一端連接微型GaAs半導體。在該半導體的一側預埋有反射介電膜。介電意味著不具備導電性;所有的材料都具有該性質(“高介電強度”),這也是我們公司傳感器技術超出諸如熱電偶及RTD等傳統溫度傳感器(使用電線傳遞電信號)的主要優點之一。
光纖上覆有保護套(由尼龍、聚亞胺或聚四氟乙烯制成),能適應運輸和化學環境。然后整個端部組件(半導體和光纖端部)嵌入高溫粘結劑,以保護傳感器(即半導體)免遭化學腐蝕和機械損壞。
砷化鎵技術中,吸收躍變的計算不取決于這種特定儀器的信號強度,主要取決于相關光線的波長。影響光纖衰減的各種因素(光纖長度、數量和連接質量、光纖直徑和材料以及彎曲度)均不會嚴重限制我們系統的使用。LumaSHIELD方法提供了可靠的重復溫度測量方法,同時不會因為連接器中的電力損失或者光纖彎曲而出錯。
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