光纤高温传感器可以大范围的测定热加工过程的温度,测温范围从室温到1800℃,在800℃以上,灵敏度优于1℃,在1000℃以上,可分辨温度优于0.1℃,具有高温优越性。而且响应快、抗电磁干扰、工作温区大、操作方便、可实现多点测量。对于铸造、热处理的工艺和质量控制具有积极的意义。 1 理论基础 光纤温度传感器系统包括端部掺杂质的高温蓝宝石单晶光纤探头、Y型石英光纤传导束、超高亮发光二极管(LED)及驱动电路、光电探测器、荧光信号处理系统和辐射信号处理系统。如图1所示。 ...... 在高温区(400℃以上),光纤温度传感器基于光纤被加热要引起热辐射的原理工作。热辐射效应光强调制型光纤温度传感器属于被动式光强调制,它不需要外加光源,而直接由蓝宝石光纤制成的黑体腔收集热辐射,然后通过传输光纤送到光电二极管探测并进行数据处理。热辐射的强度和波长是温度的函数。采用带黑体腔的高温单晶蓝宝石(α-Al2O3)光纤(其熔点温度为2050℃),当黑体腔与待测温度区热平衡时,黑体腔就按照黑体辐射定理发射与待测温度T相对应的电磁辐射,其谱功率密度出射率可以用Plank公式表示为 ...... 其中ελ为黑体腔的谱发射率;C1=3.74×108 W |
[电子工程] 光纤温度传感器在热加工生产中的应用
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