一种利用激光及热电器件的实时测温系统的测温精度
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%.
一种双波长光纤测温系统波长带宽的优化设计
基于Kirchhoff定律,利用钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的双波长、高精度光纤测温系统。简要介绍了该仪器的基本结构及其工作原理.并依照单个探测器的温度分辨率、测温系统中R(T)-T曲线的线性度与温度灵敏度,以及系统的测温误差随波长带宽的变化,在考虑单个探测器的最小响应度和温度分辨率的基础上.对系统工作波长的带宽进行了优化设计。得出了在测温范围400—1300℃内,当系统的工作波长为λ1=2.1μm,λ2=2.3μm时,其工作波长的带宽取20nm较为合适的结论。
影响实用化实时测温系统测温精度的几个因素
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.
用发光二极管实现的双通道、双色红外CO2分析仪
介绍了一种采用发光二极管InAsSbP作光源、以PbSe探测器作光电转换器件实现的红外CO2浓度分析仪.分析仪由探测器系统、信号放大与处理系统及显示输出系统三部分组成.探测器系统主要包括发光二极管InAsSbP、红外窗口、气路、取样泵、球面反射镜、带通滤光片及PbSe探测器等;信号放大与处理系统主要包括电压跟随放大电路、采样保持电路、多路模拟开关、模-数转换电路及8031单片机等;显示输出系统主要包括显示器、打印机及声报警器等.叙述了分析仪的工作原理、基本结构及主要技术指标,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法,并给出了其所能达到的技术指标.
热释电双波长光纤测温仪的精度分析
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.
一种实用化实时测温系统的测温灵敏度
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%.
一种被动式辐射测温系统的波长及其带宽设计
介绍了采用PIN硅光电二极管作光接收器件实现的一种被动式实时测温系统.该系统主要由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.从系统的相对测温灵敏度及探测器的温度分辨力与波长间的关系出发,结合大气对红外辐射的透射特性,确定了系统的工作波长;从系统的抗反射辐射能力出发,并结合探测器的最小可探测光功率要求,确定了系统的波长带宽.从P1、P2的测量不确定度出发,讨论了待测目标的发射率及温度的测量精度.结果表明,当λ=0.80μm、Δλ=20nm时,在测温范围600~2500℃内,系统的测温不确定度优于0.3%,满足设计要求.
一种实时测温系统的反射辐射的抑制与水冷遮蔽板的优化设计
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.
一种高温物体温度在线测量仪
本文介绍了一种利用遮蔽板作为标准噪声辐射源、以8031单片机为核心实现的实时在线测量静止及慢速运动的高温物体的比辐射率及温度的系统。系统由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统组成。文中还介绍了该系统的原理与结构,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法,分析了系统工作波长的选择、扇形板关闭时的P1、开启时的P2及标准噪声辐射源的辐射能P3的测量精度对比辐射率及温度测量精度的影响。
双波长光纤测温仪的工作波长及线宽设计
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%.