基于希尔伯特变换的荧光光纤温度计研究

系统采用激光加热小基座（LHPG）法生长出掺Cr^3＋的蓝宝石光纤荧光温度传感头,它具有结构紧凑与耐高温等特点,测温范围从室温到450℃。利用锁相放大器有效去除信号中的噪声,提高系统的信噪比。在对荧光测温机理和有关光纤技术进行分析的基础上,采用带激励光泄露噪声的希尔伯特变换相敏检测,可对荧光寿命进行实时测量。     

一种光纤耦合温度测量仪

介绍一种测温范围在-100～ 200℃的温度传感器及其光纤传输系统。其信号检测部分采用微功耗电子集成电路,温度信号用脉冲位置调制并用光纤传输,具有高精度和抗各种干扰的能力。     

黑体光纤辐射测温及在线检测过程中准确度评价

通过对在线黑体腔积分发射率的计算,用积分发射率评价测温仪的在线测量精度。提出了黑体光纤辐射测温仪表精度计算公式,获得了在线准确的测温的现实方法。     

基于快速傅里叶变换的荧光测温仪

采用激光加热小基座法生长出端部掺Cr3 的蓝宝石光纤荧光温度传感头,具有结构紧凑,耐高温等特点,测温范围从室温到450 ℃.基于快速傅里叶变换的拟合方法,从第一个非零项的相位角的正切值得出被测的荧光寿命,具有速度快、误差小、不受本底干扰等优点.与其他几种传统的拟合方法进行比较,快速傅里叶变换方法的测量偏差不到Prony方法的一半,与Marquardt方法测量的偏差接近.另外,快速傅里叶变换方法由于不受本底噪声影响,可以不必在信号处理时去掉本底噪声,可以缩短测量时间,提高测量的分辨率.     

油浸变压器测温光纤光栅特性研究

利用光纤光栅温度传感原理实现油浸变压器内部温度的直接测量,结合批量生产与实际应用尽可能的提高光纤光栅温度传感器的测试精度,对20支无增敏无涂覆光纤布拉格光栅温度测量了其在35~140℃之间的温度特性。结果表明:采用线性拟合光栅测温精度只能达到±3℃,而采用二次多项式拟合可将测温精度提高至±1℃。     

基于荧光机理的光纤温度测量技术的研究

本文对应用于生物医学等领域的非接触荧光式温度检测技术进行了系统的理论及技术实验的研究,采用金属镀膜工艺的微小探头制作技术,利用快速傅立叶变换的方法对荧光信号进行处理.利用荧光光纤温度传感器具有测温准确、分辨率高、动态响应好、抗电磁干扰等特点,解决特殊环境下温度的测量.通过实验选择适合20-70℃温度范围的荧光材料,在此基础上设计荧光光纤温度测量系统.     

蓝宝石晶体高温传感技术研究

针对恶劣环境下高温测量的需要,研究了一种新型光纤高温传感系统;该系统基于白光偏振干涉技术,以蓝宝石晶体为测温材料来进行温度测量,其测量温度可达1600℃.从蓝宝石晶体材料、测温原理、传感头结构设计以及信号处理方法等方面对测温系统进行理论探讨.最后,对测温系统进行了实验验证,利用现有实验条件证明了在0～700℃范围内该系统具有很好的测量精度.     

基于单片机的比色光纤高温测量系统设计

比色光纤测温属于典型的非接触式测温技术,具有耐腐蚀、耐高温以及光路可弯曲等优点,适合高温铸造炉等特殊测温场合。但已有的光纤高温仪大多使用DSP处理器,编程复杂且成本高。本文以单片机处理器为核心设计高性价比的比色光纤高温仪。首先介绍比色光纤测温的原理与方法,然后论述基于51单片机的比色光纤高温仪的软硬件设计,重点论述跟单片机有关的温度发送、接收与显示等内容。实验结果表明,最大测温误差不超过8℃,满足一般高温铸造炉的测温要求。     

分布光纤式输油管道安全监测预警系统

提出了一种基于光时域反射原理和分布式光纤传感技术实现输油管道泄漏安全实时监测的技术.当输油管道发生泄漏时,使光纤所处的温度场发生变化,利用光纤后向喇曼散射的温度效应测量该处的温度变化而判断管道泄漏;当发生人为破坏(盗油)事件时,所产生的振动、压力等扰动信号使在光纤中传输的后向瑞利散射光产生明显的损耗特征,通过测量其光强的变化来检测管道是否受到扰动或破坏.用ODTR技术实现对光纤测量点的定位.实验结果表明,系统已达到如下主要技术指标:光纤长度5km(可延长),测温范围0～90℃(可扩展).温度测量偏差小于 5℃,对扰动外力和温度的定位偏差小于15m.该检测技术可以有效地提高输油管道泄漏监测和防盗油水平.     

铂电阻温度计及其测量精度的分析

铂电阻温度计是温度测量中最常用的温度传感器,其测量精度是工业精密测量中备受关注的重要指标。本文在研究铂电阻温度计测温特性的基础上确定了其测温公式,并证明了利用测量公式计算测量温度可以提高铂电阻温度计的测量精度。采用本文所提测温公式计算得到的温度偏差在±0.05℃范围之内,测量精度比查表法高了一个数量级。此方法不需增加额外成本和仪器,经济实用性高。     

荧光式光纤温度计

<正> 谈到光纤温度计,往往会联想到光纤红外线放射温度计。它是将物质表面放射出的红外线,通过光纤导线使热电堆和半导体元件受光,然后,再换算成温度的非接触式温度计。而本文将介绍的光纤温度计与红外放射温度计相比,其结构正相反,是光源装在测量器主体内部,通过光纤缆线将光照射到装在纤维缆线前端的感温部分,测返回光强度减     

一种分布式光纤温度传感器的校准方法

根据分布式光纤温度传感器的测温特性和温度计量校准要求,对分布式光纤温度传感器的空间分辨率和测温准确性进行了试验研究.通过选取不同校准基准点、不同光纤环长度和不同光纤的位置设计试验,分析了分布式光纤温度传感器不同的测温曲线和测温误差,提出了一种提高分布式光纤温度传感器测温精度的校准方法.试验表明,该方法测温稳定性好,误差满足精度要求.     

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.     

分布式光纤测温技术在煤矿中的应用

介绍了分布式光纤测温原理,重点分析了分布式光纤测温系统在煤矿带式输送机、输电电缆、电气设备和采空区火灾防治中的应用及具体的实施。工业性试验表明,该分布式光纤测温系统能准确、快速地对温度进行监测和预警,测温误差为±1℃,定位精度为1m,响应时间为20s。     

大功率微波热疗机用热电偶测温装置

介绍了一种用于UHR-915型大功率微波热疗机的热电偶测温装置。分析了热电偶的测温原理和在高强度微波环境下用热电偶进行温度测量的特点,采用了一些特殊的抗干扰措施,测温准确度达到±0.2℃,满足了临床治疗的要求。     

基于光谱检测的光纤温度传感器

一种应用波长原理的光纤测温新技术 ,这种波长技术是基于某些半导体 (如GaAs)的光学吸收限产生的频移 ,半导体小棱镜粘在远离光纤测头的一端 ,并用一个快速扫描分光计来检测靠近探头处宽带光源的吸收频移 ,这种分光计由衍射光栅和阵列式硅光电探测器组成。系统的测温范围在 2 0℃至 175℃     

新型精密石英晶体温度仪

研制成功一种高精密、高稳定的石英温度仪，其温度测量范围为60℃～180℃，测温误差≤0.05℃；电源电压的变化以及仪表工作环境温度的变化对测温度准确度影响极小，文中介绍了研制的谐振式石英晶体温度传感器的设计方法，制作工艺和实测特性以及MAX2620集成电路的技术指标和在该仪表中的应用电路。     

基于差分校正的FBG测温网络系统设计

为了实现在大范围被测区域内实时温度监测的功能,选用光纤布拉格光栅(FBG)测温网络,同时,为了提高系统的温度测试精度和抗干扰能力,设计了基于差分校正的FBG测温网络系统.系统在原有测试结构的基础上,增加了校正光纤探头,从而针对任意位置上个别环境变化造成的温度误差进行校正.通过理论推导,差分校正值表达式被给出,并由此设计了差分校正算法.实验采用温度控制箱使被测区域温度从20℃变化为80℃,最小温度改变量为1.0℃.实验结果显示:回波中心波长产生的偏移量和温度之间大致每1.0℃的温度变化产生35～45 pm的偏移.差分校正型测温系统的温度检测误差为0.47％,优于传统的测温系统,并且基于差分校正的测温系统受局部环境影响很小,具有较高的系统稳定性.     

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.     

光纤测温技术在断桩检测模型试验中的应用

制作了夹泥断桩模型,采用不同功率对埋置于模型桩中光纤进行加热,连续监测了光纤温升情况,研究了桩中光纤温升规律,结果表明:模型桩中夹泥段温升明显高于正常桩段,不同功率下温差不同;研究了加热功率大小对光纤温升的影响,通过分析发现温升与加热功率具有良好线性关系.对光纤测温技术用于桩基断桩缺陷检测做了一定探讨,完善了光纤测温技术在桩基缺陷检测中的应用研究.