浸入式光纤探头是一种先进的光学测量工具,广泛应用于多个领域。其设计旨在通过将探头直接浸入待测液体或环境中,实现实时、精准的监测和分析。本文将详细介绍浸入式光纤探头的主要结构和工作原理。
一、浸入式光纤探头的结构
1.光纤光缆:
-光纤是探头的核心部分,负责传输光信号。通常由石英光纤制成,具有高透明度和低损耗特点。
-光纤外部有涂覆层和保护套,用于保护光纤免受外界物理和化学损伤。最外层为特氟龙保护套,具有良好的耐高温性能。
2.探头端:
-探头端采用专门设计的反射头,可作为一个小型的比色皿对液体进行实时取样。
-根据实际需求,可以选择不同光程的反射头(如2毫米、5毫米和10毫米),以适应不同浓度的溶液测量。
-探头端材料多为316不锈钢,具有良好的抗腐蚀性能,适用于各种恶劣环境。
3.连接部件:
-包括ST接头、光纤光缆以及末端感温端。ST接头与光电模块相连,确保光信号的稳定传输。
-光纤引出线对地距离为0.4m,短期弯曲半径为13.2cm,长期弯曲半径为4.4cm,保证了光纤在使用过程中的灵活性和耐用性。
二、浸入式光纤探头的工作原理
1.光信号传输:
-光源发出的光通过一条光纤传输到探头端。光线在探头端经过特定路径(如开放路径)后,被反射镜反射回来。
-反射回来的光信号通过另一条光纤传输回光谱仪或分析仪中,进行进一步的检测和分析。
2.样品交互作用:
-样品可以自由流过探头,与光信号发生相互作用。这种相互作用会导致光信号的相位、强度、偏振等属性发生变化。
-这些变化与样品的特性(如温度、压力、折射率等)密切相关,通过精确检测这些变化,可以实现对样品多种参数的同时监测。
3.数据分析:
-光谱仪或分析仪接收到返回的光信号后,对其进行处理和分析。根据光信号的变化情况,可以得出样品的各种物理和化学特性。
-例如,在水质检测中,可以通过测量吸光度来确定水体中的污染物浓度;在生化检测中,可以监测生物样本中的成分含量和酶活性等。
浸入式光纤探头以其结构和先进的工作原理,在多个领域展现出了广泛的应用前景。随着技术的不断进步和完善,相信它将在未来发挥更加重要的作用。