多模光纖和藍(lán)寶石光纖高溫測量技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，光纖傳感技術(shù)是工業(yè)測量領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。在某些工業(yè)環(huán)境中，由于測量環(huán)境十分惡劣，傳統(tǒng)的電信號傳感器難以勝任。光纖傳感技術(shù)由于具有抗電磁干擾、耐腐蝕、防燃防爆等突出優(yōu)勢，開始得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 在工業(yè)領(lǐng)域中，溫度是常見且重要的物理量。由于在800℃-1600℃溫度段的測量中使用鉑銠熱電偶，它在高溫下易化學(xué)腐蝕，壽命短，而且價格昂貴，所以在一些惡劣環(huán)境中，不能有效測量高溫。本論文以高溫測量技術(shù)和光纖傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，研究了

2、普通多模光纖和藍(lán)寶石光纖的比色測溫技術(shù)。
　　 本文詳細(xì)地敘述了比色法光纖輻射溫度計的理論及應(yīng)用。比色測溫法能大大降低發(fā)射率及環(huán)境對測溫結(jié)果的影響，在最佳條件下，該影響可降至零。論文介紹了多模光纖接觸－非接觸比色測溫技術(shù)在制硫爐、熱風(fēng)爐、焦化爐等工業(yè)現(xiàn)場的工程應(yīng)用。
　　 藍(lán)寶石光纖具有很高的熔點(diǎn)和高溫下優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，而且工作波長范圍寬，是當(dāng)前在高溫環(huán)境下最適用的光波導(dǎo)材料之一。論文重點(diǎn)介紹了藍(lán)寶石光纖在標(biāo)準(zhǔn)高溫試

3、驗(yàn)爐內(nèi)進(jìn)行比色測溫的試驗(yàn)和標(biāo)定數(shù)據(jù)。藍(lán)寶石光纖比色高溫計包括溫度傳感光纖和傳輸光纖、光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集、信號處理軟件三個主要部分。針對藍(lán)寶石光纖長度有限、昂貴、不易彎曲的特點(diǎn)，本文采用了一種多模光纖和藍(lán)寶石光纖耦合的方法。光電轉(zhuǎn)換電路將通過耦合到多模光纖的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，由數(shù)據(jù)采集電路和單片機(jī)做比值處理顯示溫度，最后得出準(zhǔn)確的溫度值。
　　 論文介紹了藍(lán)寶石光纖比色測溫法在工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用--在線監(jiān)測石化工業(yè)的煤氣化爐運(yùn)

4、行溫度。應(yīng)用實(shí)踐表明，在煤氣化爐生產(chǎn)過程的惡劣環(huán)境下，能對煤氣化爐的溫度進(jìn)行實(shí)時測量。所以本課題的研究能夠解決工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際問題。
　　 本人所做的主要工作為：
　　 ①對多模光纖接觸－非接觸比色測溫傳感器的原理和在適應(yīng)化工、冶金等工業(yè)現(xiàn)場的溫度監(jiān)測進(jìn)行了研究。
　　 ②對藍(lán)寶石光纖進(jìn)行了深入的研究，包括對藍(lán)寶石的拋光，溫度特性，雙波長強(qiáng)度比值與溫度之間的關(guān)系，與普通多模光纖的耦合。
　　 ③設(shè)計了“藍(lán)寶