藍(lán)寶石光纖瞬態(tài)高溫傳感器技術(shù)研究

四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果

資料顯示，乙炔焰的焰心溫度可達(dá)4000℃以上，因此在實(shí)驗(yàn)中我們以此為高溫熱源對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)裝置比較簡(jiǎn)單，首先將藍(lán)寶石黑體溫度傳感器固定金屬支架上，點(diǎn)燃乙炔并調(diào)節(jié)乙炔氣體和氧氣的比例后，手持乙炔槍迅速掃過(guò)藍(lán)寶石黑體溫度傳感器，所測(cè)數(shù)據(jù)如圖4所示。數(shù)字示波器采用PHILIPSPM9080記憶存儲(chǔ)示波器，該示波器功能齊全，掃描速度范圍寬，可從10s/div到1ns/div。從圖4 中可以得知，所測(cè)溫度達(dá)1960℃，響應(yīng)時(shí)間小于120ms。實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)燃燒乙炔氣體和氧氣的比例及火焰與傳感器的距離非常重要，因?yàn)檠嫘牡臏囟冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)2000℃，極易在實(shí)驗(yàn)中燒壞溫度傳感器。

五、特點(diǎn)及結(jié)論

在工業(yè)諸多的瞬態(tài)高溫環(huán)境中，即使測(cè)量溫度范圍較高的鎢錸熱電偶也容易氧化變脆，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度降低，再加上對(duì)響應(yīng)特性的要求傳統(tǒng)元件往往難以勝任，因此迫切需要能適應(yīng)瞬態(tài)變化過(guò)程的高溫測(cè)試系統(tǒng)。我們采用藍(lán)寶石高溫光纖為傳感器對(duì)瞬態(tài)乙炔焰進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果信噪比非常好，表明其完全可以進(jìn)行瞬態(tài)高溫測(cè)試。

本試驗(yàn)的結(jié)果有以下特點(diǎn)：采集方法簡(jiǎn)單，成本低;測(cè)試溫度范圍高，可達(dá)2000℃;響應(yīng)時(shí)間小于120ms，可對(duì)各種瞬態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于更為復(fù)雜的瞬態(tài)高溫，只要解決了傳感器的防沖擊、振動(dòng)等問(wèn)題，是完全可以適用的。因此，它有很好的推廣價(jià)值。