基于激光半导体技术的光纤点式测温系统研究
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摘 要 随着科学技术的日益革新，光纤测温系统逐渐取代了原有的传统测温方法，作为一种高新技术手段，它正在实际应用中得到迅速发展。并且，这项技术在我国的多个工业领域得到了广泛的应用。激光半导体技术的光纤点式测温系统主要是利用材料随温度变化来导致其折射率发生变化的原理，将它连接于高压开关柜内的电缆接头等发热点处进行温度检测。本文主要对光纤测温系统的发展进行了详细的讲述，并对其多方面的应用进行了更深刻的探讨、研究。
关键词 半导体材料;光纤温度传感器;发展应用
引言
通常意义上，温度测量在我国多个领域被广泛关注。因为光纤传感器的稳定抗干扰性体现出了对电磁、辐射干扰的高强抵抗力，因此，它在我国现阶段的发展过程中是应用频率相对较高的。与此同时，光纤在世界传输领域也做出了突出贡献，它以传输信息量大、传输距离远、信息保真程度大等优势，具有高宽带、温度分辨度的优点，能为诸多领域提供极大的便利。由此可见，本文着重分析的激光半导体技术的光纤点式测温系统及其与之相关的重要内容，颇具现实性研究价值。
1 光纤点式测温系统的应用原理
光纤测温系统被广泛应用的一个重要领域主要是开关柜的电缆接头，10KV的高压开关柜和很多电气设备的接触点很容易出现接触不良的问题，这个时候就会出现接触点处电阻突然变大，并且，大电流位置会明显发热，从而加剧氧化面，造成电阻增大的恶性循环，造成严重的故障，这也是高压开关柜的主要故障原因。新型的光纤点式测温系统的测温方法主要是将温度传感器直接紧贴在发热部位上，以才来做到检测发热点温度变化的作用。这种处理方式可以很好地预测故障的发生并能即时报警，找到故障发生点，以采取相应的措施[1]。
2 光纤测温系统的发展背景及现状
在光线中传播的光受到温度的调制就带上了温度信号，这时传到主机就会感受到温度的变化。笔者将从两个方面进行阐述，具体如下：
国外：管线测温技术首先是在英国问世并逐渐兴起的，90年代后又有公司推出了适合中短距离的传感器，同时期，日本制造出了能精细分辨温度的传感器。这是激光半导体技术光纤点式测温系统的一大进步。国内：我国虽然起步晚于其他国家，但是发展十分迅速，我国早期的光纤研究只是集中于各大高校中，但很快随着我国科技的更新，为了缩小与其他国家在这类产品上的差距，我国则主要将该产品的研究重点放在传导距离、精细分辨力及其他的重要指标上。
目前，我国设计的半导体吸收式光纤温度感受器，能够将精准度准确到+/-1度，并有较好的稳定性和重复性，可以对某些极端环境下工作的设备提供良好的保障，另外，实验研究还发现导热性能好的铝合金可大大提高其灵敏度和传导速度，对我国各个领域的发展有着极大的帮助[2]。
3 光纤点式测温系统的应用
其一，电力检测。传统的点式测温方法不能很好地感受整体温度的变化，它只是能够实现局部的测温。而光纤系统的问世可以很好地解决这些问题，实现了多点的实时监测，并具有很好的抗干扰能力，提高了测量结果的精准度，有效地解决了电力施工或设备的爆炸、温度过高等问题以及电缆老化、高压配电或是过于密集里引起的火灾。对于这些设备进行实时监测，将测温光纤铺设在这样的线路上，通过主机的计算和对数据准确的分析处理可以保证系统的稳定运行。
其二，油井应用。通常，我国石油开采中的温度检测也是重点工作，传统的测温系统只是局部捕捉温度变化，不能很好地检测整个精通的全局温度，因此这时光纤测温系统的出现就可以很好地弥补这点不足，光纤系统可以实时、全面地监控井下油温，防止由于温度过高导致爆炸等安全事故，能够有效地保证公认的人身财产安全，也可以针对井下剖面进行快速的分析、处理，并快速上传到数据库，以确保油井的安全，这些数据是传统测温系统无法获得的，不得不说光纤点式测温系统给油井地下工作带来了极大的便利。
其三，混凝土应用。最近，我国将光纤系统大量应用于水利水电工程中，虽然最初由于种种原因导致光纤铺设成功率不高，所以，导致光纤测温在水利水电工程中的应用进展缓慢，不能得到很好的应用，受到很多方面的限制。但是，在總结经验后，已经改进了成功率低下的问题，开始实施光缆测温的方法，在保证光纤使用成功的同时，还增加了他光纤的抗压性、抗折性等，采用光缆极大地保护了光纤的使用，光纤测温技术在水利水电方面的利用能够全面、实时监测大坝混凝土的温度改变，并能够获得大坝混凝土的整体温度分布，能够准确地反映混凝土中水化热温的情况，为混凝土的铺设提供了实时有效的数据，便于专家进行质量、温度的分析[3]。
4 结束语
研究关于激光半导体技术的光纤点式测温系统，可以完成对多个行业的电气连接发热部位的检测，可以实时、准确地进行动态监测，主要检测其发热情况，及时发现设备出现的故障问题并报警。并且，光纤测温的精确度很高，可以很好地保证工程进行效率和进展。此技术的广泛应用，确保了设备的安全，可以尽早地预测即将出现的问题，保障人的生命财产安全。在未来，相信激光半导体技术的光纤点式测温系统能给我国工业的发展提供更多的便利。
参考文献
[1] 田杰，余鹏，段绍辉，等.基于激光半导体技术的光纤点式测温系统[J].激光杂志，2015，36（01）：102-104.
[2] 刘熙明，魏旭，窦立刚.激光系统中半导体激光器温度稳定系统研究与设计[J].强激光与粒子束，2019，（02）：20-272019-03-19.
[3] 王广宇，洪延姬，潘虎，等.可调谐半导体激光吸收传感器的温度测量验证[J].红外与激光工程，2013，42（09）：2358-2363.
作者简介
唐婧婧（1987-），女，重庆人;学历：研究生学历，中级职称，现就职单位：国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心，研究方向：专利审查。
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