Kuinka kuituoptiikka voi täydentää tai korvata lämpöpareja Hot Runnereissa?

Kuituoptinen lämpötila-anturi on nouseva vaihtoehto perinteisille termopareille, ja se tarjoaa selkeitä etuja ja joitain rajoituksia. Kuituoptiset anturit toimivat fotoluminesenssin tai Raman-sirontaperiaatteella: valopulssi lähetetään optisen kuidun läpi ja lämpötila määritetään palautetun valosignaalin aallonpituuden tai intensiteetin perusteella. Yksi tyyppi, fosforoiva kuituoptinen anturi, käyttää fosforipinnoitetta kärjessä; fosforesenssin vaimenemisaika vaihtelee lämpötilan mukaan. Nämä anturit ovat immuuneja sähkömagneettisille häiriöille, koska signaali on optinen, ei sähköinen. Tämä tekee niistä ihanteellisia sähköisesti meluisiin ympäristöihin, joissa termoparit kärsivät EMI:stä. Niissä on myös erinomainen sähköeristys, mikä eliminoi maasilmukkaongelmat. Ne voivat tarjota erittäin nopean vasteen (millisekunteina) eivätkä ole-invasiivisia. Niillä on kuitenkin merkittäviä haittoja kuumakanavasovelluksissa. Ensinnäkin hinta on paljon korkeampi-yksi kuituoptinen anturi voi maksaa viidestä kymmeneen kertaa enemmän kuin ensiluokkainen termopari. Toiseksi optiset kuidut ovat hauraita ja vaativat huolellista käsittelyä; ne eivät kestä samantasoista mekaanista rasitusta (värähtely, puristus, tahaton veto) kuin panssaroitu termopari. Kolmanneksi käyttöliittymä-optoelektroninen muuntaja-lisää toisen komponentin, joka voi epäonnistua. Neljänneksi monien kuituoptisten antureiden lämpötila-alue on rajallinen; vaikka jotkut kestävät jopa 400 astetta, fosforipinnoitteet voivat hajota ajan myötä aiheuttaen ajautumista. Viidenneksi kuidun kärjen on oltava suorassa lämpökosketuksessa metallin kanssa; Tämän saavuttaminen samalla luotettavuudella kuin jousikuormitteisella{17}}termoparilla on haastavaa. Käytännössä valokuituantureita käytetään enimmäkseen tutkimuksessa ja kehityksessä tai erittäin arvokkaissa erikoissovelluksissa, joissa EMI on vakava ja kustannukset ovat perusteltuja. Suurimmalle osalle teollisista kuumakanavista lämpöparit ovat käytännöllisempiä, kestävämpiä ja kustannustehokkaampia. Jotkut kuumakanavavalmistajat kuitenkin tutkivat hybridijärjestelmiä, joissa kuituoptista anturia käytetään referenssinä termoparin ajoittain kalibroinnissa. Tämä hyödyntää kuituoptiikan tarkkuutta, kun lämpöparia käytetään työhevosena. Toinen nouseva teknologia on hajautettu lämpötilan tunnistus (DTS), jossa yksittäinen kuituoptinen kaapeli jakoputkea pitkin voi mitata lämpötilan joka pisteessä, jolloin saadaan täydellinen lämpökartta. Tämä on tällä hetkellä liian kallista tuotannolle, mutta se saattaa olla mahdollista tulevaisuudessa. Toistaiseksi, vaikka kuituoptiikka tarjoaa mielenkiintoisen vaihtoehdon, lämpöparien odotetaan pysyvän hallitsevana anturiteknologiana kuumakanavissa niiden todistetun luotettavuuden, alhaisten kustannusten ja asennuksen helppouden vuoksi.