藍(lán)寶石光纖瞬態(tài)高溫傳感器技術(shù)研究

四、實驗過程及結(jié)果

資料顯示，乙炔焰的焰心溫度可達(dá)4000℃以上，因此在實驗中我們以此為高溫熱源對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行了測試。實驗裝置比較簡單，首先將藍(lán)寶石黑體溫度傳感器固定金屬支架上，點燃乙炔并調(diào)節(jié)乙炔氣體和氧氣的比例后，手持乙炔槍迅速掃過藍(lán)寶石黑體溫度傳感器，所測數(shù)據(jù)如圖4所示。數(shù)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(dá)1960℃，響應(yīng)時間小于120ms。實驗中，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，因為焰心的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2000℃，極易在實驗中燒壞溫度傳感器。

五、特點及結(jié)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(dǎo)致機(jī)械強度降低，再加上對響應(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)變化過程的高溫測試系統(tǒng)。我們采用藍(lán)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(jié)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(jié)果有以下特點：采集方法簡單，成本低;測試溫度范圍高，可達(dá)2000℃;響應(yīng)時間小于120ms，可對各種瞬態(tài)變化過程進(jìn)行測試。對于更為復(fù)雜的瞬態(tài)高溫，只要解決了傳感器的防沖擊、振動等問題，是完全可以適用的。因此，它有很好的推廣價值。