温度探测新纪元中国计量大学研制出利用稀土材料的高效温度传感器开启智能传感器的种类及应用新篇章
导语:光纤温度传感器凭借其卓越的性能,如高可靠性、高绝缘性、强抗电磁干扰能力、优良重复性和快速响应速度,再加上较低的成本,正迅速成为新一代温度传感器研究与开发的热点。中国计量大学赵士龙团队在浙江省自然科学基金的大力支持下,对利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤制成的温度传感器进行了深入探究。这项课题自今年4月正式完成,并取得了一系列令人瞩目的创新成果。
作为全球范围内极为重要且稀缺的矿物资源之一,稀土被广泛视为“战略资源”。如何有效地利用这些资源并拓展它们在各个领域中的应用,是近年来科研人员不断探索的问题。在浙江省自然科学基金资助下,中国计量大学赵士龙团队对用稀土改进氧氟微晶玻璃光纤制成的温度传感器进行了详尽研究。据悉,该项目于今年4月已圆满结束,并获得了一系列令人振奋的技术突破。
赵士龙教授指出,目前市场上的各种不同类型的温度传感器,如热电偶、热电阻以及辐射式温标等,都有其独特之处,但它们普遍局限于常规环境下的使用。随着现代科技领域对精确温度测量需求日益增长,这些传统型号已经无法完全满足诸多行业对于高质量数据采集的手段。特别是在那些具有严苛条件如大电流、高磁场或易燃易爆环境中的应用中,更需要一种能够提供更准确和可靠数据输出设备,而这正是新型光纤温控系统所能提供的一大优势。
"相比于那些现有的普通温控系统,基于荧光原理设计的人工智能化光纤温控系统不仅具备了高度敏捷度,而且还拥有强大的抗干扰能力,它们能够非常精准地捕捉到周围环境中的微小变化,从而使得它成为未来智能家居、工业自动化等领域中不可或缺的一个关键组件。”赵士龙表示,他认为这种新技术将会开启一个全新的时代,让我们的生活更加便捷安全,同时也激发了人们对于未来可能实现的一种无限憧憬。
在这个项目中,赵士龙及其团队成员通过实验室测试,将金属离子(尤其是稀土元素)与特殊基质结合起来,以观察金属离子的荧光反应如何受到基质影响,从而建立起了一套准确预测待测物体温度变化规律的心智模型。此外,他们还专注于设计和优化氧氟微晶玻璃材料,使得最终产品既透明又具有高度耐久性,为开发具有自主知识产权且精度极高的人工智能型轻触式控制系统打下坚实基础。
该项目不仅成功发表了13篇SCI论文,其中5篇发表在顶级期刊上,还申请并获得了3项国家专利,并培养出了5名优秀研究生。在整个项目执行期间,赵士龙教授荣获2018年度浙江省优秀教师称号,以及入选为当地区域青年学科带头人,这些都是他个人职业生涯中值得骄傲的事迹。