瞬態(tài)表面溫度傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，其水平的高低是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。溫度傳感器作為傳感器的重要分支，被廣泛地用于精確測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域，為了能夠滿足實(shí)時(shí)在線、快速和準(zhǔn)確的溫度測(cè)量，對(duì)溫度傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)顯得越來越重要。 中北大學(xué)一直致力于瞬態(tài)表面溫度傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)的研究，其研制的瞬態(tài)表面溫度傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)近年來也在不斷地改進(jìn)和完善。該系統(tǒng)利用可高頻調(diào)制的高功率CO<,2>激光作為激勵(lì)源，用脈沖激

2、光加熱被校傳感器，表面產(chǎn)生一個(gè)快速升溫的變化溫度信號(hào)，用紅外探測(cè)器測(cè)得的溫度信號(hào)對(duì)被校傳感器進(jìn)行可溯源動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，由于紅外探測(cè)器的頻率響應(yīng)特性優(yōu)于被校傳感器，因此以前者的響應(yīng)作為參考值來校準(zhǔn)后者并獲取系統(tǒng)誤差的修正值。用同一激光器發(fā)出的連續(xù)激光和脈沖激光在同一系統(tǒng)中進(jìn)行紅外探測(cè)器的靜態(tài)校準(zhǔn)和被校溫度傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，避免了因傳感器安裝環(huán)境差異及熱物性的變化所產(chǎn)生的誤差，解決了溫度傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的溯源難題。 目前，該系統(tǒng)能對(duì)亞毫秒至秒

3、量級(jí)時(shí)間常數(shù)的表面溫度傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)證明測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)重復(fù)性好，測(cè)試精度較高。利用該系統(tǒng)對(duì)美國OMEGA公司的CHAL-010型熱電偶進(jìn)行了動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，獲得了該熱電偶動(dòng)態(tài)測(cè)溫誤差的修正值。 在理論分析與實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，本文對(duì)藍(lán)寶石光纖溫度傳感器測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)特性參數(shù)K標(biāo)定裝置的改進(jìn)也作了一些探索性的討論：分析了作為加熱熱源的高功率CO<,2>激光器的激光功率輸出特性以及激光加熱下金屬傳熱體恒溫區(qū)的穩(wěn)定性，并且對(duì)作為金