- 1、本文档共2页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
一般工业技术
3晓春等:谈竞纤光栅、超声技术 温原理
谈光纤光栅、超声技术测温原理
TalkaboutFiberGrating,UltrasonicTechnology TemperatureM easuringPrinciple
马晓春 梁 芳
(新疆计量测试研究院,新疆 乌鲁木齐 830011)
摘 要:介绍了光纤光栅和超声波温度传感器的工作原理和研究现状,综述了光纤光栅和超声波温度传感器的发展状况和应用,并举例说明其测量方
法的优势。
关键词 :温度 ;测量 ;光纤光栅 ;超声
1 光纤光栅温度传感器 2另外,光纤光栅很容易埋人材料中对其 内部的应变和
光纤光栅是利用掺杂光纤(如掺锗、掺磷等)的光敏 温度进行高分辨率和大范围地测量,光纤光栅传感器被
特性,使光纤折射率沿轴向周期或非周期变化。光纤光 认为是实现 光“纤灵巧结构”的理想器件。
栅的作用可等效为纤芯内形成一个窄带的(透射或反射) 耦合器 FBGIFBG2…… FB
滤光器或发射镜 。光纤光栅种类很多,折射率沿轴 向周
期均匀变化的光栅称为光纤布拉格光栅(FBG)。图 1表
示 FBG传感器原理 。
图2 分布式 FBG温度传感器原理
2 超声温度传感器
牛顿在 300年前就从理论上推导出了声速和温度之
间的关系,120年以前,当时著名的声学专家 Mayer就测
量出了1000K以上高温气体中的声速,并发现了声速与
介质温度的平方根成正比。现在要求越来越多的测量材
入射光谱 反射光谱 出射光谱
料制造在高温过程的温度,例如,在铸件或成型工艺对金
图 1 FBG原理示意圈
属和聚合物内部温度分布的监控有着强烈的要求,实际
反射光波波长与栅距 以的关系式如下: 上某一位置内部温度可以在生产过程中有效地进行质量
:2n 控制。超声波,能灵敏的探测到材料 内部的温度,现在有
式中:。为光栅的等效折射率。当温度被测量作用 很多的工作需要测量材料内部的温度,超声波的优势在
于光栅时,则引起 A或neff变化,从而调制反射光波波 于可以为大家提供一种非侵入性的测量方法,一种温度
长。同时,由于热膨胀也引起栅距的变化,不考虑波导效 测量速度比热电偶更快的技术。
应,光纤光栅具有以下温度响应特性如下式。 如果声波发射装置和接收装置之间的距离是 己知
的,又通过某种测量方法,测量出声波由发射端到接收端
: (。+ ).△
^ 的飞行时间,则利用声波的传播速度与气体介质温度之
其 中:口一光 纤 的热 膨胀 系数 ,一 般 为 0.55× 间的关系,可以将声波飞行路径上的平均温度表示为声
10 /℃;一光纤光栅 的热光系数,常温下约 6.3× 波飞行时间的函数,声波的传播速度与绝对温度之间有
10 /℃,△卜温度变化 .所以,光纤光栅波长的变化与 如下关系:
环境温度的变化呈线性变化关系。
文档评论(0)