Desarrollan un termómetro óptico de alta sensibilidad y apto para el sector industrial
El grupo de investigación Applied Photonics Group de la UPV/EHU ha desarrollado un termómetro óptico para el sector industrial basado en una fibra óptica muy especial capaz de medir la temperatura en un amplio rango térmico y con una alta sensibilidad. Además, dicha fibra es un elemento inerte que no interactúa con el entorno.
En consecuencia, existe una demanda de termómetros altamente sensibles y robustos capaces de operar en amplios rangos térmicos. “Hoy en día, los termómetros electrónicos son los dispositivos más extendidos para la detección de la temperatura en la industria. Entre ellos, los termopares son una tecnología fiable y barata. Sin embargo, pueden no ser los mejores candidatos para ser utilizados en entornos con gases inflamables etc. En las últimas décadas, varios sensores basados en fibra ópticas han aparecido como alternativa para superar dicha limitación gracias a su pasividad y su sensibilidad intrínseca a la temperatura”, comenta Josu Amorebieta investigador del grupo de investigación Applied Photonics Group de la UPV/EHU.
Por ello, “en este trabajo hemos desarrollado un termómetro basado en una fibra óptica muy especial capaz de soportar condiciones de trabajo extremadamente exigentes. Se trata de la fibra óptica multinúcleo que obtenemos gracias a un acuerdo de colaboración que tenemos con la Universidad Central de Florida (UCF). Haciendo una analogía: una fibra común, por ejemplo, es la fibra que nos llega a casa; una carretera con un solo carril de ida y vuelta. La fibra multinúcleo es la equivalente a una autopista en el que hay múltiples carriles por donde puede ir la luz. Por lo tanto, las propiedades tanto de transferencia de datos como de cantidades de luz que puede transmitirse por esos carriles se multiplican”, explica el investigador de la UPV/EHU.
“Para desarrollar el sensor o el termómetro, hemos realizado un análisis teórico analizando detalladamente los fundamentos relativos al efecto de la temperatura en dichas fibras para predecir la geometría más sensible a la temperatura. El termómetro diseñado funciona en un amplio rango térmico desde los -25 grados centígrados hasta los 900 grados centígrados y está empaquetado de forma robusta para soportar entornos adversos”, añade Josu Amorebieta.
Según el personal investigador del grupo Applied Photonics Group de la UPV/EHU, “los resultados sugieren que el termómetro óptico fabricado es tan preciso como cualquier termómetro electrónico con la ventaja de ser inerte, compacto y fácil de fabricar”. Por lo tanto, “creemos que este dispositivo es muy atractivo para aplicaciones industriales que requieran una detección de temperatura muy sensible en entornos muy exigentes. Este prototipo es un paso adelante hacia los termómetros ópticos comercialmente viables. Nuestro objetivo sería implementarlo en entornos reales; es decir, trasladar nuestro trabajo de laboratorio al mundo real”, añaden.
Referencia bibliográfica
Josu Amorebieta, Angel Ortega-Gomez, Rubén Fernández, Enrique Antonio-Lopez, Axel Schülzgen, Joseba Zubia, Amezcua-Correa, Gaizka Durana eta Joel Villatoro Sensitivity-optimized strongly coupled multicore fiber-based thermometer Optics and Laser Technology DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107532
