藍寶石光纖瞬態高溫傳感器技術研究

四、實驗過程及結果

資料顯示，乙炔焰的焰心溫度可達4000℃以上，因此在實驗中我們以此為高溫熱源對所設計的系統進行了測試。實驗裝置比較簡單，首先將藍寶石黑體溫度傳感器固定金屬支架上，點燃乙炔并調節乙炔氣體和氧氣的比例后，手持乙炔槍迅速掃過藍寶石黑體溫度傳感器，所測數據如圖4所示。數字示波器采用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1960℃，響應時間小于120ms。實驗中，調節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，因為焰心的溫度遠遠超過2000℃，極易在實驗中燒壞溫度傳感器。

五、特點及結論

在工業諸多的瞬態高溫環境中，即使測量溫度范圍較高的鎢錸熱電偶也容易氧化變脆，導致機械強度降低，再加上對響應特性的要求傳統元件往往難以勝任，因此迫切需要能適應瞬態變化過程的高溫測試系統。我們采用藍寶石高溫光纖為傳感器對瞬態乙炔焰進行了測試，測試結果信噪比非常好，表明其完全可以進行瞬態高溫測試。

本試驗的結果有以下特點：采集方法簡單，成本低;測試溫度范圍高，可達2000℃;響應時間小于120ms，可對各種瞬態變化過程進行測試。對于更為復雜的瞬態高溫，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。