蓝宝石高温光纤压力传感器的设计与仿真

针对高温环境下压力测量需求,提出采用蓝宝石材料来构造适用于特殊环境下的光纤高温法珀压力传感器。基于圆形膜片压力敏感原理设计了传感器敏感单元结构尺寸,通过Comsol有限元软件建立了敏感单元模型,对敏感膜片的表面位移及应力分布情况进行了仿真,验证了传感器设计的可靠性;同时分析了传感器的温敏效应,结果表明随温度升高,传感器的灵敏度会增大,会对压力测量产生误差,约为1.51kPa/℃,上述结果为蓝宝石高温压力传感器的结构和性能优化设计提供了有效指导。     

瞬态高温测试中蓝宝石光纤传感器的误差补偿

蓝宝石光纤温度传感器是一种利用蓝宝石单晶光纤端部镀以Pt,Ir等贵金属或耐高温陶瓷薄膜做为光纤传感头的新型传感器,这种方法基于黑体辐射原理。为了解决瞬态高温测量中存在的非线性误差问题,分析了蓝宝石光纤温度传感器的黑体辐射原理和非线性误差的来源,给出了温度误差的修正方法,并利用标准红外辐射测温仪进行温度校正。校正后的结果能够满足实际测温需求。     

光纤高温传感器表面镀膜技术研究

在高温测试中,光纤高温传感器具有独特的优势,在制作光纤高温传感器过程中,镀膜技术是一个关键的环节。根据高温测试需要,选取了合适的镀膜材料,对氧化锌（ZnO）和氧化镁铝（MgAl2O4）的物理化学性质进行了介绍,同时根据材料特性选择了适合的镀膜方法,分别适用于黑体腔温度传感器的头部镀层和光纤光栅传感器表面镀膜,取得了良好的效果,达到了温度测量的要求。     

高温光纤压力传感器

本文介绍利用压力敏感膜片调制光强的非功能型高温光纤压力传感器。详细介绍了传感器的结构、工作原理、工作模式的选择以及信号检测电路。最后提供了传感器在航空发动机和压缩机动态压力测试中的测试结果。     

黑体式蓝宝石光纤高温计的研究

蓝宝石(单晶氧化铝)具有高达2050℃的熔点,而且在接近其熔点时仍能在可见光和近红外光区保持透明和不辐射.1984年,R.R.Dils研制的黑体式蓝宝石光纤高温计适用     

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.     

蓝宝石高温传感光纤的生长

本文采用自制的激光加热浮区生长(LHPG)装置,研究了用于高温传感器探头的蓝宝石单晶光纤的生长特性及性能.结果表明,蓝宝石单晶光纤的品质取决于其生长工艺条件.文中给出了生长蓝宝石单晶光纤的最佳工艺参数.     

黑体腔光纤高温传感器的原理与应用

光纤传感技术是近年来测量领域的热点之一。由于测量环境的恶劣和限制，使得在某些工业环境中，光纤传感技术的抗电磁干扰、耐腐蚀、防燃防爆等优势得以发挥，得到广泛的应用。本文研究了光纤温度传感的原理，并介绍了一种新型的光纤高温传感器。     

黑体腔光纤高温传感器的原理与应用

光纤传感技术是近年来测量领域的热点之一。由于测量环境的恶劣和限制,使得在某些工业环境中,光纤传感技术的抗电磁干扰、耐腐蚀、防燃防爆等优势得以发挥,得到广泛的应用。本文研究了光纤温度传感的原理,并介绍了一种新型的光纤高温传感器。     

高温光纤传感头热辐射特性研究

蓝宝石单晶光纤高温传感器是近年来发展起来的一项高技术成就。本文在介绍其基本原理后,用空腔灰体理论分析传感头的热辐射特性,给出了接近理想黑体辐射状态的传感头设计的基本参数,并以实验验证了理论分析的结果。     

硅-蓝宝石压力传感器温度补偿研究

针对硅-蓝宝石压力传感器在测量过程中容易受温度影响的问题,提出了一种基于串并联恒定电阻法和分段插值法的温度补偿方法;从硬件补偿电路和软件补偿算法两个方面论述了补偿方法的原理及实现方法,并通过实验验证了该方法的可行性.实验结果表明,最终制成的硅-蓝宝石压力传感器最大相对误差为0.357％,综合误差小于0.129％.     

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.     

光纤光栅温度传感器

本文提出了一种新型的光纤光栅温度传感方案,利用微机控制光纤激光器波长扫描寻址方法实现了传感信号的解调。理论上分析了系统的响应特性,并同实验结果进行了比较。     

基于Matlab的光纤电流传感器温度补偿研究

针对光纤电流传感器存在温度稳定性的问题,文章提出了一种基于Matlab的光纤传感器温度补偿的设计方案。该方案根据光纤电流传感器的输出偏差值,结合Matlab的曲线拟合功能,进行最小二乘法四次多项式拟合,找出温度补偿因子,从而建立温度补偿方程。实验结果表明,该光纤电流传感器测得的电流值的最大误差由温度补偿前的13.35%降低到温度补偿后的0.3%,大大提高了光纤电流传感器的精度和温度稳定性。     

一种耐高温光纤Bragg光栅温度传感器

分析了光纤Bragg光栅在高温段的线性特征,设计了一种高温光纤Bragg光栅的传感探头,并进行了理论和实验研究,结果表明:该传感器有很好的重复性和良好的线性特性。其灵敏度为0.0304nm/℃,是裸栅的3倍,可检测的温度范围为0～230℃,且具有很高的稳定性,经10次等精度测量,其灵敏度值的波动不超过0.06%。可应用于高温环境下测量温度的变化。     

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。     

瞬态表面温度传感器动态建模方法研究

测量瞬态高温时,由于传感器自身的热惯性,测量结果与真实结果之间存在很大的动态误差.动态补偿或动态误差修正对于改善测温系统动态特性,减小动态误差有重要意义,而建立温度传感器动态数学模型则是进行动态补偿或动态误差修正的前提.本文首先设计了瞬态表面温度传感器动态校准系统;然后,利用系统所测得输入输出数据,采用系统辨识方法建立了测温系统的动态数学模型;最后,利用交叉检验法验证该模型的正确性.经检验该方法可以达到理想的辨识效果,从而为系统反滤波动态误差修正奠定了基础.