藍寶石光纖瞬態(tài)高溫傳感器技術(shù)研究

四、實(shí)驗過(guò)程及結果

資料顯示，乙炔焰的焰心溫度可達4000℃以上，因此在實(shí)驗中我們以此為高溫熱源對所設計的系統進(jìn)行了測試。實(shí)驗裝置比較簡(jiǎn)單，首先將藍寶石黑體溫度傳感器固定金屬支架上，點(diǎn)燃乙炔并調節乙炔氣體和氧氣的比例后，手持乙炔槍迅速掃過(guò)藍寶石黑體溫度傳感器，所測數據如圖4所示。數字示波器采用PHILIPSPM9080記憶存儲示波器，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，所測溫度達1960℃，響應時(shí)間小于120ms。實(shí)驗中，調節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，因為焰心的溫度遠遠超過(guò)2000℃，極易在實(shí)驗中燒壞溫度傳感器。

五、特點(diǎn)及結論

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

本試驗的結果有以下特點(diǎn)：采集方法簡(jiǎn)單，成本低;測試溫度范圍高，可達2000℃;響應時(shí)間小于120ms，可對各種瞬態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行測試。對于更為復雜的瞬態(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。