基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.从反射辐射对该测温系统测温精度的影响出发,讨论了水冷遮蔽板的相对尺寸(即H/R之值)与测温不确定度的关系,并确定了H/R之值;从波长对该测温系统测温精度的影响出发,并结合系统的测温灵敏度、探测器的温度分辨率及大气的透射窗口和温度的标准差等的研究结果,确定了系统的工作波长;总结了影响该实时测温系统测温不确定度的5种原因,结合光路中的外界干扰对该测温系统测温精度的影响,对该测温系统的测温精度及系统的测温不确定度进行了简要的分析.实验表明,在400～1 200℃测温范围内,系统的测温不确定度优于0.3%.

介绍了一种利用钽酸锂热释电探测器的光纤比色测温仪.该仪器由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.从单个探测器的温度分辨率与波长的关系、仪器的测温灵敏度、相对测温灵敏度与波长和被测温度的关系以及大气对红外辐射的光谱透射特性等出发,优化设计了系统的工作波长;从光学器件的制作、温度的测量过程、温度的测量方法和电路的噪声分析等出发,分析了影响仪器测温精度的多种因素.

为解决国内气体分析仪器稳定性差、测量精度不高等问题，研制了一种基于非分光红外吸收原理的气体分析仪的硬件电路设计和数据处理方法，它采用电调制红外光源，热释电红外探测器、低功耗单片机数据采集、嵌入式系统实时监测等先进技术，实现对SO2和NO气体的连续自动分析。

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.从待测目标表面的红外辐射特性、待测表面周围的其它辐射体、大气的透射特性以及测温系统本身这四个方面出发,对影响该系统测温精度的因素进行了详尽分析,并提出了提高测温精度的相应措施.实验结果表明,在测温范围673～1473K内,温度测量的不确定度在0.3%以内,符合设计要求.

在介绍一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪的基础上,着重讨论了反射辐射、探测器周围环境的热辐射、仪器工作波长的带宽,以及光路中选择性吸收气体的光谱吸收等多种因素对仪器测温精度的影响,并提出了相应的抑制措施.实验表明,采取相应的抗干扰措施后,在系统要求的测温范围400-1360℃内,其测温精度符合设计要求.

基于基尔霍夫定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.基于该系统A/D转换器件的分辨率、V(T)-T曲线的温度灵敏度及其与测温范围间的制约关系,确定了系统应选用16位的芯片为其A/D转换器件;基于该系统的测温精度、V(T)-T曲线的相对温度灵敏度及其与波长间的关系,对其工作波长的优化选择进行了进一步的讨论;基于探头的温度分辨力、A/D转换器件的分辨率以及与V(T)-T曲线的温度灵敏度间的制约关系,对其波长带宽的优化设计进行了进一步的分析,并给出了系统在673K～1473K内的测温灵敏度.对系统进行优化设计后,在测温范围的低温段,其灵敏度不低于0.5K;在测温范围的高温段,则不低于0.1K.在673K～1473K内,其测温不确定度不低于0.3%.

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.在介绍系统测温原理的基础上,着重分析了反射辐射对该系统测温精度的影响.提出了利用水冷遮蔽板抑制反射辐射对该系统测温精度影响的方法,对水冷遮蔽板进行了优化设计.分析表明,采用优化设计的水冷遮蔽板之后,在要求的测温范围400～1200℃内,反射辐射对该系统测温精度的影响可以忽略不计.

介绍了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪.测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.依照探测器系统的温度分辨率、R(T)～T曲线的线性度及温度灵敏度与各主要技术参数之间的关系,在考虑光路中的选择性吸收气体的影响及探测器的最小可探测功率的基础上,对其工作波长及波长带宽进行了优化设计.分析了仪器的工作波长及波长带宽对温度分辨率及测温灵敏度的影响.结果表明,在测温范围400～1300℃内,当λ1=2.1μm、λ2=2.3μm、Δλ3=20nm时,其测温精度高于0.20%.