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.

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.

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.

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.

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%.