基于紅藍(lán)寶石光纖的多通道溫度傳感器.pdf

1、光纖溫度傳感器是溫度測量的重要技術(shù)手段，具有抗電磁輻射干擾、測溫范圍大、測溫精度高、可分布式測量等優(yōu)點(diǎn)。因此，相關(guān)技術(shù)在過去數(shù)十年間得到了快速發(fā)展，多種光纖傳感器已經(jīng)得到了實(shí)際應(yīng)用。
　　在此背景下，本論文研究比較了多種光纖測溫的原理，最終采用紅藍(lán)寶石光纖傳感探頭，結(jié)合熒光測溫和輻射測溫原理，研制了一種從室溫到1000℃范圍內(nèi)連續(xù)快速溫度測量的新型多通道光纖溫度傳感器。研制完成了與光纖傳感器相適應(yīng)的光學(xué)與電子信號(hào)處理系統(tǒng)。針對(duì)多通

2、道熒光信號(hào)的熒光壽命檢測問題，提出了一種基于面積平衡計(jì)算的數(shù)字迭代算法，可以同時(shí)處理多通道熒光衰減信號(hào)，獲得準(zhǔn)確的熒光壽命測量值，并具有計(jì)算速度快、抗噪聲能力強(qiáng)、結(jié)果穩(wěn)定性好、測量精度高等突出優(yōu)點(diǎn)。
　　首先，通過對(duì)比分析各種光纖溫度傳感器的原理、測溫范圍、精度以及適用范圍等特點(diǎn)，低溫段采用了光纖熒光測溫技術(shù)、高溫段采用了光纖輻射測溫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從室溫到1000℃的高精度測溫，為了實(shí)現(xiàn)八通道的溫度探測同時(shí)克服FFT算法在嵌入式設(shè)備計(jì)

3、算速度慢、資源占用高等缺點(diǎn)，系統(tǒng)借鑒鎖相檢測原理，提出了一種基于面積平衡計(jì)算的數(shù)字迭代算法。
　　其次，研制了一臺(tái)八通道紅藍(lán)寶石光纖溫度傳感器樣機(jī)，并詳細(xì)闡述了該樣機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，包括光學(xué)系統(tǒng)、處理電路、以及溫度的定標(biāo)這三個(gè)部分。該樣機(jī)的測溫范圍覆蓋室溫到1000℃，分辨率達(dá)到了1℃，并且具有較高的靈敏度，能夠滿足高精度、大范圍以及實(shí)時(shí)溫度測量性能要求。
　　最后，利用高溫爐完成了光纖溫度傳感器樣機(jī)的定標(biāo)，同時(shí)通過熱電偶測溫進(jìn)