Hvordan kan fiberoptikk utfylle eller erstatte termoelementer i varme løpere?

Fiberoptisk temperaturføling er et fremvoksende alternativ til konvensjonelle termoelementer, og tilbyr distinkte fordeler og noen begrensninger. Fiberoptiske sensorer fungerer etter prinsippet om fotoluminescens eller Raman-spredning: en lyspuls sendes gjennom en optisk fiber, og temperaturen bestemmes fra bølgelengden eller intensiteten til det returnerte lyssignalet. En type, den fosforescerende fiberoptiske sensoren, bruker et fosforbelegg på spissen; nedbrytningstiden for fosforescensen varierer med temperaturen. Disse sensorene er immune mot elektromagnetisk interferens fordi signalet er optisk, ikke elektrisk. Dette gjør dem ideelle for elektrisk støyende miljøer der termoelementer lider av EMI. De har også utmerket elektrisk isolasjon, noe som eliminerer problemer med jordsløyfe. De kan gi ekstremt rask respons (millisekunder) og er ikke-invasive. Imidlertid har de betydelige ulemper for hot runner-applikasjoner. For det første er kostnadene mye høyere-en enkelt fiberoptisk sensor kan koste fem til ti ganger mer enn et premium termoelement. For det andre er de optiske fibrene skjøre og krever forsiktig håndtering; de tåler ikke det samme nivået av mekanisk påkjenning (vibrasjon, fastklemming, utilsiktet trekking) som et pansret termoelement. For det tredje legger grensesnittet-den optoelektroniske omformeren- til en annen komponent som kan svikte. For det fjerde er temperaturområdet til mange fiberoptiske sensorer begrenset; mens noen kan håndtere opptil 400 grader, kan fosforbelegget brytes ned over tid og forårsake drift. For det femte må fiberspissen være i direkte termisk kontakt med metallet; Det er utfordrende å oppnå dette med samme pålitelighet som et fjærbelastet-termoelement. I praksis brukes fiberoptiske sensorer for det meste i forskning og utvikling eller i spesialapplikasjoner med høy{19}}verdi der EMI er alvorlig og kostnadene er berettiget. For det store flertallet av industrielle varmeløpere forblir termoelementer mer praktiske, robuste og kostnadseffektive-. Noen hot runner-produsenter utforsker imidlertid hybridsystemer der en fiberoptisk sensor brukes som referanse for å periodisk kalibrere termoelementet. Dette utnytter fiberoptikkens nøyaktighet mens du bruker termoelementet som arbeidshest. En annen ny teknologi er distribuert temperaturføling (DTS), der en enkelt fiberoptisk kabel langs manifolden kan måle temperaturen på hvert punkt, og gir et komplett termisk kart. Dette er foreløpig for dyrt for produksjon, men det kan bli gjennomførbart i fremtiden. For nå, mens fiberoptikk tilbyr et interessant alternativ, forventes termoelementer å forbli den dominerende sensorteknologien i varme løpere på grunn av deres påviste pålitelighet, lave kostnader og enkle installasjon.