用于燃气涡轮机高温测量的光纤高温计

涡敢温度测量具有环境恶劣、污染严重等不利。高速燃气不但会给测量引入额外的速度误差,而且在高温形成的强温度场作用下,光纤自身热会极大地影响高温计的分辨率和精确度。针对涡轮前燃气测温的特殊条件,讨论了黑体式蓝宝石光纤高温计的几个关键技术,并分析和实验了双光纤补偿法克服强温度场影响的效果。     

接触型光纤高温计

光纤测温技术发展中,目前对它的研究有两种趋势:1.非接触型,它是以光纤作为传输辐射能的辐射高温计,典型代表有日本的Model IR—QF型光纤双色测温仪,以及北京钢铁学院和南京工学院研制的差动光纤测温仪.其弱点是只能测量物体表面温度.2.接触型,它解决了高温物体实体温度的测量,1983年美国国家标准局(NBS)首先研制成功蓝宝石光纤高温计,它是在蓝宝石单晶光纤的一端镀铱和氧化铝膜,以形成黑腔.当它插入待测温区后,黑腔内热辐射将沿光纤传输至另一端,测得其强度,就可确定温度.其优点是:量程宽(600～2000℃),精度高,响应快.惜价昂,晶体光纤难得,经多次高低温循环会使铱膜开裂而寿命短,未能实用化.我们利用石英光纤自身受热辐射及其传光特性研制成的接触型光纤高温计解决了这些问题.     

辐射光纤高温计的研制

为解决特殊情况下的高温在线测量,提出了一种辐射光纤高温计。文中介绍了仪表的工作原理、光学滤波及测试结果的处理。     

蓝宝石光纤瞬态高温传感器技术研究

本文介绍了一种镀有高温陶瓷薄膜的蓝宝石光纤高温传感器,描述了该传感器的工作原理和仿真过程,最后给出了实验结果.结果表明,该高温传感器的测试范围可达2000℃,响应时间小于120ms,可用来对火药的燃烧和爆炸及发动机等瞬态温度进行测试.     

光纤瞬态电场传感器的研究

为了对高压变电站内因开关操作而产生的空间瞬态电场进行有效的测量,研制了一套光纤瞬态电场传感器.采用球形探头将空间瞬态电场变换为瞬态电压,由置于探头内部的微型光发射机通过光纤把瞬态电压信号传输到远端的光接收机,解决了强电磁干扰环境内的瞬态电场的测量问题.     

基于单片机的光纤高温计的研究与设计

介绍了一种接触式光纤高温计,分析了工作原理和关键技术,利用单片机的控制能力实现智能化,并采用现场总线技术进行通信。     

分布式光纤光栅传感器波长检测新技术简述

本文阐述了光纤布拉格光栅温度应力传感器的工作原理及光栅中心波长的移动探测解调原理，以及分布式光纤光栅传感器解调的新方法，并且给出了其应用前景。     

基于光纤的测量瞬态电场的球形传感器

在电力系统中，除了电场的计算方法外，电场的测量也是一种很重要的手段。在一些特殊的场合，测量甚至是唯一的方法。介绍了一种可用来测量随时间周期性变化或瞬变电场的球形传感器，对球形探头测量电场的基本原理和一、二、三维电场探头的结构及测量误差做了分析，并介绍了二维球形传感器测量系统及其应用。     

光纤表面等离子体波传感器中共振波长的理论计算

光纤SPR传感器是一种新型传感器,可在多个领域实现远距离实时在线监测.根据表面等离子体波的共振条件计算了光纤SPR传感器的关键参数--共振波长,并且给出在一定条件下传感器的最大量程.为光纤SPR传感器的设计提供了有力的工具.     

双波长光谱法光纤甲烷传感器性能的研究

针对光谱吸收法检测甲烷气体体积分数时,存在着由于LED光源驱动电流抖动和环境背景光干扰造成的测量误差,设计的双波长光谱法光纤甲烷传感器极大地减小了上述误差,实验结果表明:其测量精度一般可以达到5%,相比同类传感器提高了测量精度。对于测量精度要求较高的场合,进一步推导了双波长测量误差公式,详细分析了测量波长漂移和测量环境温度变化导致的测量误差性质。研究结果对于其他强度调制型光纤传感器具有普遍的借鉴价值。     

光纤传感器中光源温度特性的补偿方法

光纤传感器系统中，由于色散元件的存在，光源中心波长随温度的漂移将给系统带来误差．在对ＩＭ８５－Ｉ型光纤压力传感器系统的色散特性作了详细分析的基础上，采用软件补偿的方法以消除温度变化给系统带来的误差．实验结果表明，进行温度补偿后，系统的稳定性有明显的提高．     

荧光光纤温度传感器原理性实验系统的研制

强度调制型荧光光纤温度传感器具有其它光纤温度传感器所不具有的优点。设计并建立了该传感器的原理性实验系统，证实了其测温的可行性，并为进一步实用化创造了条件。     

热辐射型光纤高温传感器的研究

文中在分析了热电偶、红外测温存在的缺点的基础上设计了热辐射型光纤高温传感器;阐述了热辐射测温的基本原理,通过比色测温的方式来消除被测物体的光谱发射率、周围环境对测量精度的影响,采用双通道不带光调制方式来提高输出信号强度、测量精度;基于高温工况下光纤的易损坏特性,选择了合理的光纤及其保护材料,设计了光纤导入和切断结构;该系统测量范围为800～2000℃,测量精度可达0.5%,可以用于炼钢过程、燃气轮机等高温环境的温度测量.     

分布式光纤温度传感器的设计

分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。在对功率调制型光频域喇曼反射光纤温度传感器的研制过程中,利用直接数字合成芯片AD9859作信号源,通过测量激光功率波形和反斯托克斯喇曼反射信号波形的振幅和相位,经过优化设计,在6KM的系统中空间分辨率达到了1米。     

一种新型光纤高温传感器及其测模的研究

提出的光纤高温传感器解决了辐射测过程中固体发射率的瞬态变化影响的问题并对测量系统的误差进行了分析，也给了实验结果。     

光纤烟气光学密度传感器的研制及应用

微小颗粒场相对浓度的测量在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。研制成功一种光纤烟气传感器，用于测量烟气的光学密度。尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及自动控制。文中还给出该仪器对火灾烟气的测量实例。     

光纤温度传感器发展现状

简要介绍了国内外在光纤温度传感器研制方面的情况，重点介绍光纤功能型温度传感器和光纤传输型温度传感器的发展现状。     

消耗型光纤高温测量仪的研究

在分析比色测温原理的基础上,采用接触测温方法,开发了消耗型光纤高温测量仪,给出了系统的设计方案,并对高温测量中的关键技术问题进行了全面地分析和研究,给出了解决方案。该测温仪具有准确度高、反应快的特点。     

光纤传感用的TiO_2/V_2O_5湿敏光学薄膜

用溶胶-凝胶法制备TiO2／V2O5光学薄膜，研究了它的湿敏光学特性，并用表面吸附理论、电子理论解析了湿敏-光学特性机理。