Em áreas como detecção espectral, monitoramento on-line industrial e outras, a sonda de fibra óptica imersiva como componente de sensor principal, sua racionalidade estrutural determina diretamente a eficiência da detecção, enquanto a resistência à corrosão está relacionada com a vida útil no ambiente. Com a melhoria dos requisitos de precisão e estabilidade de detecção em indústrias químicas e ambientais, a otimização do projeto estrutural e o fortalecimento da resistência à corrosão se tornaram direções chave de pesquisa e desenvolvimento.
O objetivo principal do projeto estrutural é melhorar a eficiência e adaptabilidade da transmissão de sinais ópticos. As sondas tradicionais têm deficiências de recepção de luz insuficiente, fixação de distância óptica e outros defeitos, o novo projeto alcançou um avanço através da estrutura de fibra óptica tipo Y: o feixe de fibra óptica combinada adota o layout de "fibra óptica de iluminação média + fibra óptica de detecção periférica", 6 fibras ópticas de iluminação uniformemente envolvem a fibra óptica de detecção central, para que a fonte de luz possa ser capturada de forma eficiente após a condução da luz, melhorando significativamente a eficiência da detecção espectral. O corpo da sonda adota um design modular, o tubo final e a caixa são conectados por rosca, a caixa giratória pode ajustar a distância entre a lente e o espelho reflexo, alcançando a distância óptica ajustável de 0,25-10 mm, sem a necessidade de substituir a sonda, pode adaptar-se a diferentes concentrações de detecção de líquidos, melhorando significativamente a utilidade. Além disso, a abertura de fluido usa um design de orifício transversal, combinado com a estrutura de anel de pressão removível e tampa de pressão, para garantir a rápida circulação do líquido e facilitar a manutenção posterior.
O design resistente à corrosão exige a escolha de materiais adequados às características do meio de contato. A parte do núcleo da fibra óptica prefere o núcleo de fibra de quartzo, que tem uma excelente resistência à corrosão para a maioria dos solventes, combinado com a camada protetora de poliimida para evitar danos de contato direto. Os materiais da carcaça são classificados de acordo com as necessidades ambientais: o ambiente convencional escolhe aço inoxidável 304 ou 316, cenários de corrosão fortes são substituídos por PEEK, PTFE ou liga Hashtag C276, estes materiais ainda podem manter a estabilidade estrutural em ambientes fortes ácidos e fortes álcalis. O anel de vedação usa a adesão de resina epóxida resistente à corrosão, evitando o uso de aneis metálicos comuns na junção, e, se necessário, usa uma caixa metálica de resina de silício para melhorar a capacidade de proteção à corrosão impermeável.
A otimização sinergica da estrutura e do design resistente à corrosão é fundamental para aumentar a confiabilidade da sonda. Por exemplo, no monitoramento de fluidos químicos, a caixa de aço inoxidável 316L é combinada com uma lente de quartzo que garante a estabilidade da distância óptica através de uma estrutura de bloqueio roscado e usa a resistência ao material contra a erosão de meios químicos. Para ambientes de corrosão de alta temperatura, a combinação de fibra óptica de quartzo resistente a altas temperaturas e caixa de liga Hash pode trabalhar a longo prazo em condições de trabalho de 200 ° C, ao mesmo tempo que satisfaz os requisitos de resistência à corrosão.
A sonda de fibra óptica imersiva é projetada para equilibrar o desempenho óptico e a adaptabilidade ambiental: otimizar a transmissão de sinal através do layout de fibra óptica tipo Y, estrutura de alcance óptico ajustável, reforçar a tolerância ambiental com materiais resistentes à corrosão e processos de vedação como quartzo, PEEK e outros. A pesquisa e o desenvolvimento futuros devem impulsionar ainda mais a inovação de materiais e a miniaturização da estrutura, alcançando uma melhoria sincronizada da eficiência de detecção e da resistência à corrosão para se adaptar a cenários de aplicações industriais mais complexos.