蓝宝石单晶光纤高温传感头的高温损伤机制

揭示了蓝宝石单晶光纤高温传感头在高温下的性能劣变现象,指出光纤表面在高温下的永久损伤是产生性能劣变的主要原因。通过对光纤表面的显微分析,明确了损伤的主要机制为外部杂质在高温下与光纤表面的相互作用。并由此确认特殊的光纤表面保护可以保证蓝宝石单晶光纤高温传感头在高温下的稳定工作。     

蓝宝石单晶光纤高温传感头的高温损伤机制

揭示了蓝宝石单晶光纤高温传感头在高温下的性能劣变现象,指出光纤表面在高温下的永久损伤是产生性能劣变的主要原因。通过对光纤表面的显微分析,明确了损伤的主要机制为外部杂质在高温下与光纤表面的相互作用。并由此确认特殊的光纤表面保护可以保证蓝宝石单晶光纤高温传感头在高温下的稳定工作。     

蓝宝石单晶光纤耐高温包层研究

光纤高温传感器是一种利用高温单晶光纤作光纤传感头进行辐射测温和控制的新型传感器。在恶劣环境下 ,单晶光纤的表面完整性易受到破坏 ,影响光纤的传输性能 ,必须对光纤采取一定的保护措施。本文介绍了用溶胶 -凝胶法对蓝宝石单晶光纤涂覆透明多晶氧化铝包层的研究背景 ,制作原理 ,实验过程和结果分析。     

蓝宝石单晶光纤耐高温包层研究

光纤高温传感器是一种利用高温单晶光纤作光纤传感头进行辐射测温和控制的新型传感器。在恶劣环境下，单晶光纤的表面完整性易受到破坏，影响光纤的传输性能，必须对光纤采取一定的保护措施，本文介绍了用溶胶－凝胶法对蓝宝石单晶光纤涂覆透明多晶氧化铝包层的研究背景，制作原理，实验过程和结果分析。     

蓝宝石光纤黑体腔传感器定度技术研究

基于Planck辐射原理和光纤测温技术的溅射高温陶瓷薄膜的蓝宝石光纤黑体腔传感器可进行恶劣环境下瞬态高温的测量。本文介绍了该传感器的结构和用来对其进行定度的系统,将已标定的钨铼热电偶和被定度的瞬态表面高温传感器同时置于乙炔焰热源所形成的高温均热金属熔池,实现了传感器静态定度;采用阶跃上升的高功率CO2激光脉冲对黑体感温腔加热进行动态标定,解决了此类高温传感器在工程应用中的标定问题。实验结果表明该传感器响应时间在10^-2s数量级,标定技术简单实用,利用该传感器首次成功地测量了某导弹发射时的瞬态高温。     

蓝宝石光纤温度传感器设计方案研究

本文介绍了一种蓝宝石光纤温度传感器的设计方案.文中提出了一种低成本的光纤黑体腔镀膜工艺,并对传感器标定方案进行了介绍.该设计方案成本低、精度高,具有一定的应用价值.     

蓝宝石光纤高温测量技术进展

温度是表征物体状态的参数之一,在科学研究和工程应用中具有重要的理论意义和价值。在氧化、高温、腐蚀、电磁干扰等恶劣环境下,温度的准确测量一直是难题。传感器材料是进行温度测量的基础。蓝宝石单晶光纤具有物理化学性能稳定、熔点高、机械性能强等优点,是进行高温测试的一种首选材料。本文介绍了利用蓝宝石单晶光纤进行温度测量的几种方法,即蓝宝石光纤辐射高温测试技术、蓝宝石光纤光栅高温测试技术、蓝宝石光纤珐珀高温测试技术、蓝宝石超声波导高温测试技术的原理、现状、优缺点及发展趋势,并进行了比较,为蓝宝石光纤温度测量应用奠定基础。     

瞬态高温传感器动态性能测试技术研究

提出了用于瞬态高温传感器动态性能的脉冲CO2激光激励系统．建立并分析了温度传感器瞬态响应数学模型．以此对蓝宝石光纤黑体腔高温传感器进行了动态性能实验研究．实验结果表明,传感器时间响应常数达30ms,测试最高温度可达2000℃,可以对武器发射、火药燃烧、爆炸等过程中瞬态高温进行测试．实验方法具有非接触、操作简便,精度高,实用性强等特点．     

光子晶体光纤F-P干涉式高温传感器研究

本文提出一种用于高温测量的光子晶体光纤F-P干涉传感器,通过熔接机放电使无截止单模光子晶体光纤(ESM-PCF)一个端面完全塌陷,然后再将其与单模光纤(SMF-28e)熔接起来,最后按照设计长度切断ESM-PCF。由于在熔接点处ESM-PCF完全塌陷使其模场直径扩大,减小了与SMF-28e的模场失配损耗,并提高了熔接面的反射光强。这种方式制作简单,相对于以往的光子晶体光纤F-P干涉传感器具有更高的干涉光强度。实验结果表明,该传感器测量温度可达1100℃,温度灵敏度为29.4nm/℃,可以预见这种结构稳定、线性度好的全光纤传感器在机械、航空、冶金领域等具有一定的潜在应用价值。     

提高蓝宝石高温强度的研究进展

提高蓝宝石高温强度的研究已成为蓝宝石在高速、高温应用中一个亟待解决的重要课题.简要介绍了蓝宝石的高温失效及几种正在研究与发展的改善方法,并提出了今后需要进一步研究的关键问题.     

基于CO2激光焊接的高温光纤压力传感器

为了满足高温环境下的压力测量需求,研制了一种基于CO2激光焊接的高温F-P光纤压力传感器。介绍了MEMS压力敏感结构的制作过程,研究了传感器各组件之间的焊接工艺,实现了高温F-P光纤压力传感器的无胶化封装。在此基础上,对传感器的温度特性和高温压力性能进行了研究。结果表明,采用CO2激光焊接封装的传感器可靠性高,在高温下信号传输正常,未出现光谱能量衰减现象。在300 ℃高温下,传感器在0~2.5 MPa范围内的测量误差小于0.2 %FS,能够实现高温压力的准确测量。但温度对传感器的影响不可忽略,在实际应用过程中需对传感器进行温度补偿。     

用于高温测量的蓝宝石光纤光栅的制备研究

针对蓝宝石光纤的制作、蓝宝石光纤包层材料的选取与制作、蓝宝石光纤上光栅的制作及蓝宝石光纤光栅通过降低模式从而实现单模传输等问题,调研相关文献后,介绍了激光加热焊台生长法、边缘限定薄膜供料生长法两种蓝宝石光纤制作方法,和直接在蓝宝石光纤表面制作包层、质子/离子植入和退火处理、化学沉积法、浸铸法等蓝宝石光纤包层的可能制作方法,且用刻刀刻划技术、等离子刻蚀技术、飞秒激光加工技术刻制蓝宝石光纤光栅以及通过弯曲光纤、将蓝宝石光纤直径做小和与单模光纤连接来控制蓝宝石光纤传输模式以达到单模传输。     

基于CO2激光焊接的高温光纤压力传感器的研制

为了满足高温环境下的压力测量需求,研制了一种基于CO2激光焊接的高温F-P光纤压力传感器.介绍了MEMS压力敏感结构的制作过程,分析了传感器各组件之间的焊接工艺,实现了高温F-P光纤压力传感器的无胶化封装.在此基础上,对传感器的温度特性和高温压力性能进行了研究.结果表明,采用CO2激光焊接封装的传感器可靠性高,在高温下...     

用于蓝宝石光纤的光电探测器研究

文章设计了一套比色式蓝宝石光纤气流高温传感器系统,光电探测器作为光转换为电信号的连接元件,具有重要的作用。文章在前期对蓝宝石光纤在不同温度下的光谱辐射特性研究的基础上,进一步研究了适用于蓝宝石光纤的光电探测器,同时根据探测器的不同性能,设计了测试方案,最终根据测试结果确定了适合于蓝宝石光纤高温测量应用的光电探测器。     

一种主动冷却的高温光纤式叶尖定时传感器

针对现有高温光纤式叶尖定时传感器最高耐温只到650℃,无法满足更高温度条件下燃气轮机叶片振动监测需求的问题,研究并设计一种采用主动冷却方式的高温光纤式叶尖定时传感器。为提高传感器的耐温性能,采用中空式的结构设计以及主动冷却的降温方式提高传感器探头的耐温性能。应用Ansys有限元分析软件进行热-流-固耦合分析,对传感器设计的可靠性进行理论论证。在此基础上,对设计的高温光纤式叶尖定时传感器进行高温试验验证。结果表明:试验结果与仿真结果具有良好的一致性,该传感器工作温度最高可达1 300℃,满足大多数高温环境下燃气轮机叶片振动参数监测的要求。     

蓝宝石超声高温传感参数技术研究

超声温度传感器被广泛应用于航空发动机等高温测试领域。不同于传统温度传感器,国内外对该类型温度传感器测试技术研究较少。为解决上述问题,设计一种超声温度传感器测试系统,系统由高温检定炉、被测传感器、超声脉冲发射/接收系统和计算机等组成。研究表明系统测试温度上限可达1 800℃,在600～1 800℃范围内温度波动小于0.24℃/min。利用该系统完成自制蓝宝石超声温度传感器的测试,结果表明该系统能够有效解决压电式超声温度传感器的测试难题,满足未来超声温度传感器在高温领域的应用需求。     

光纤液位传感器

光纤液位传感器ＡｎｂｏＷａｎｇ等１．前言液位测量在工业中获得了广泛的需求，尤其在石油和化学处理工业中。有时，有必要采用无电流传感触头这种安全方法来测量易燃液体的液位。液位测量可分为连续液位测量、离散液位测量和点液位测量。在近十五年期间，已经研制成功了...