تستخدم أجهزة استشعار الألياف البصرية على نطاق واسع في المجالات الصناعية والطبية والاتصالات والمراقبة البيئية وغيرها من المجالات بسبب حساسيتها العالية ، ومقاومة التداخل الكهرومغناطيسي ، ومقاومة التآكل. كمكون رئيسي في أجهزة استشعار الألياف البصرية ، تتمتع قضبان الكوارتز بخصائص مادية وكيميائية فريدة يمكنها تحسين أداء أجهزة الاستشعار بشكل كبير.

الخصائص الأساسية لقضيب الكوارتز

قضيب الكوارتز (قضيب زجاج الكوارتز) هو مادة بصرية مصنوعة من ثاني أكسيد السيليكون عالي النقاء (SIO ₂) ، والتي لها الخصائص الممتازة التالية:

1. النقل العالي: يحتوي على انتقال عالي للغاية في نطاق الطول الموجي فوق البنفسجي إلى شبه الأشعة تحت الحمراء (200nm-200nm) وهو مناسب لنقل الإشارات البصرية لأطوال موجية مختلفة.  

2. معامل التمدد الحراري المنخفض: الاستقرار الحراري الجيد ، وليس بسهولة في بيئات درجة الحرارة العالية ، مما يضمن الاستقرار على المدى الطويل للمستشعر.  

3. الاستقرار الكيميائي العالي: مقاوم للحمض ، مقاوم القلوية ، مقاوم للتآكل ، مناسب للبيئات القاسية مثل المراقبة الكيميائية والبحرية.  

4. القوة الميكانيكية العالية: صلابة عالية ، مقاومة تأثير قوية ، يمكن أن تحسن متانة المستشعر.  

5. فقدان البصرية المنخفضة: يقلل من توهين الإشارات البصرية أثناء الإرسال ويحسن دقة الاستشعار.  

هذه الخصائص تجعل قضبان الكوارتز مادة مثالية لأجهزة استشعار الألياف البصرية.  

مزايا التطبيق لقضيب الكوارتز في أجهزة استشعار الألياف البصرية

1. تحسين دقة الاستشعار والاستقرار

-low الخسارة البصرية: قضبان الكوارتز لها فقدان بصري منخفض للغاية ، مما قد يقلل من توهين الإشارة ويحسن دقة قياس المستشعرات.  

-استقرار درجة الحرارة: الكوارتز لديه معامل صغير للغاية من التمدد الحراري ويمكن أن يحافظ على أداء بصري مستقر حتى في ظل تغييرات درجات الحرارة ، مما يجعله مناسبًا لاستشعار درجات الحرارة عالي الدقة.  

تم حل المشكلة: المواد المعدنية أو البلاستيكية التقليدية عرضة للتشوه أثناء التغيرات في درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى أخطاء القياس ، في حين أن قضبان الكوارتز يمكن أن تتجنب هذه المشكلة بشكل فعال.  

2. تعزيز قدرة مكافحة التداخل

-أنتي التداخل الكهرومغناطيسي (EMI): الكوارتز هي مادة عازلة لا تتأثر بالحقول الكهرومغناطيسية وهي مناسبة للبيئات الكهرومغناطيسية القوية مثل أنظمة الطاقة والمعدات الطبية.  

-مقاومة التآكل الكيميائي: لن تفشل قضبان الكوارتز بسبب تآكل القاعدة أو رش الملح في البيئات التآكل مثل البيئات الكيميائية والبترولية والبحرية.  

تم حل المشكلة: أجهزة استشعار المعادن عرضة للفشل في البيئات الكهرومغناطيسية القوية أو التآكل ، في حين أن قضبان الكوارتز يمكن أن تعمل بشكل ثابت لفترة طويلة.  

3. مناسبة للبيئات القاسية

-مقاومة درجة الحرارة العالية: قضبان الكوارتز لها نقطة انصهار تصل إلى 1700 درجة مئوية ويمكن استخدامها في استشعار درجة الحرارة العالية (مثل المعادن ، الفضاء الفضائي).  

-مقاومة الإرادة: في تطبيقات الصناعة النووية أو الفضاء ، يمكن أن تقاوم قضبان الكوارتز الإشعاع عالي الطاقة والحفاظ على أداء الاستشعار.  

تم حل المشكلة: المواد البصرية الألياف العادية عرضة للشيخوخة في بيئات درجة الحرارة أو الإشعاع العالية ، في حين أن قضبان الكوارتز يمكن أن تعمل بشكل موثوق لفترة طويلة.  

4. تحسين القوة الميكانيكية والمتانة

-صلابة عالية: تصل صلابة MOHS لقضيب الكوارتز إلى المستوى 7 ، مع مقاومة لبس قوية ، مناسبة للبيئات الصناعية ذات الاهتزاز العالي والاحتكاك.  

-مقاومة التأثير: بالمقارنة مع الألياف الزجاجية العادية ، تكون قضبان الكوارتز أقل عرضة للكسر ، وتحسين عمر أجهزة الاستشعار.  

تم حل المشكلة: الألياف البصرية التقليدية عرضة للتلف الميكانيكي ، في حين أن قضبان الكوارتز يمكنها تحمل التأثيرات المادية ذات القوة العالية.  

5. التصميم المرن والتكامل

قابلية المعالجة: يمكن سحب قضبان الكوارتز لإنتاج ألياف بصرية بأقطار مختلفة ، مناسبة لتصميمات هيكل المستشعرات المختلفة.  

-مقابلة مع تقنيات الاستشعار المتعددة: يمكن استخدامها لمستشعرات الألياف البصرية المختلفة مثل الألياف Bragg Vrip (FBG) ، والاستشعار الموزع (DTS) ، والاستشعار الفلوري ، وما إلى ذلك ، إلخ.  

تم حل المشكلة: تتطلب سيناريوهات التطبيق المختلفة هياكل مستشعرات مختلفة ، وتمكنها مرونة قضبان الكوارتز من التكيف مع الاحتياجات المختلفة.  

التطبيقات النموذجية لأجهزة استشعار ألياف قضيب الكوارتز

1. المراقبة الصناعية

-استشعار درجة الحرارة: تستخدم لمراقبة البيئات عالية الحرارة مثل معدات الطاقة والأفران المعدنية.  

-استشعار: تم تطبيقه على المراقبة الصحية للجسور وهياكل البناء.  

2. المجال الطبي

التنظير وجراحة الليزر: الشفافية العالية والتوافق الحيوي لقضبان الكوارتز تجعلها مناسبة لمعدات الألياف الطبية البصرية.  

-استشعار كيميائي: يستخدم لتحليل الدم ، واختبار الحمض النووي ، إلخ.  

3. مراقبة البيئة والسلامة

-مراقبة خط أنابيب الأنابيب والغاز: مقاومة للتآكل ، مقاومة للضغط العالي ، مناسبة للكشف عن تسرب النفط والغاز.  

-earthquake والمراقبة الجيولوجية: استخدام استشعار الألياف البصرية الموزعة (DTS) لمراقبة حركة القشرة.  

4. العسكرية والفضاء

ألياف إرشادات Missile: مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والإشعاع ، مناسبة للبيئات القصوى.  

-استشعار الحواجز والاستشعار الفضائي: موثوقية خفيفة ، وموثوقية عالية ، مناسبة للتطبيقات الفضائية.  

تلعب قضبان الكوارتز دورًا مهمًا في أجهزة استشعار الألياف البصرية بسبب خصائصها الممتازة مثل الشفافية العالية ، ومقاومة درجة الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التداخل الكهرومغناطيسي. إنه لا يحسن دقة واستقرار المستشعرات فحسب ، بل يمكّنهم أيضًا من التكيف مع البيئات القاسية ، وحل مشاكل تطبيق المستشعرات التقليدية في المجالات الصناعية والطبية والعسكرية وغيرها.

تقوم Luverre Quartz بتصنيع وتبيع مجموعة واسعة من الزجاج الكوارتز عالي الجودة ، بما في ذلك أنابيب الكوارتز ، وألواح الكوارتز ، وقضبان الكوارتز ، ونوافذ الكوارتز ، والكوارتز ، وقوارب الكوارتز ، وشرفات الكوارتز ، وكوارتز بيكسرز ، وأدوات كوارتز الزجاجية ، وأكثر من ذلك. يمكننا تلبية جميع أنواع المتطلبات المخصصة لمنتجات كوارتز زجاجية.