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文檔簡介
1、光纖溫度傳感器是溫度測量的重要技術(shù)手段,具有抗電磁輻射干擾、測溫范圍大、測溫精度高、可分布式測量等優(yōu)點。因此,相關(guān)技術(shù)在過去數(shù)十年間得到了快速發(fā)展,多種光纖傳感器已經(jīng)得到了實際應(yīng)用。
在此背景下,本論文研究比較了多種光纖測溫的原理,最終采用紅藍(lán)寶石光纖傳感探頭,結(jié)合熒光測溫和輻射測溫原理,研制了一種從室溫到1000℃范圍內(nèi)連續(xù)快速溫度測量的新型多通道光纖溫度傳感器。研制完成了與光纖傳感器相適應(yīng)的光學(xué)與電子信號處理系統(tǒng)。針對多通
2、道熒光信號的熒光壽命檢測問題,提出了一種基于面積平衡計算的數(shù)字迭代算法,可以同時處理多通道熒光衰減信號,獲得準(zhǔn)確的熒光壽命測量值,并具有計算速度快、抗噪聲能力強(qiáng)、結(jié)果穩(wěn)定性好、測量精度高等突出優(yōu)點。
首先,通過對比分析各種光纖溫度傳感器的原理、測溫范圍、精度以及適用范圍等特點,低溫段采用了光纖熒光測溫技術(shù)、高溫段采用了光纖輻射測溫技術(shù),實現(xiàn)從室溫到1000℃的高精度測溫,為了實現(xiàn)八通道的溫度探測同時克服FFT算法在嵌入式設(shè)備計
3、算速度慢、資源占用高等缺點,系統(tǒng)借鑒鎖相檢測原理,提出了一種基于面積平衡計算的數(shù)字迭代算法。
其次,研制了一臺八通道紅藍(lán)寶石光纖溫度傳感器樣機(jī),并詳細(xì)闡述了該樣機(jī)的結(jié)構(gòu)組成,包括光學(xué)系統(tǒng)、處理電路、以及溫度的定標(biāo)這三個部分。該樣機(jī)的測溫范圍覆蓋室溫到1000℃,分辨率達(dá)到了1℃,并且具有較高的靈敏度,能夠滿足高精度、大范圍以及實時溫度測量性能要求。
最后,利用高溫爐完成了光纖溫度傳感器樣機(jī)的定標(biāo),同時通過熱電偶測溫進(jìn)
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