1 井岗山师范学院,物理系,吉安,343009
2 四川大学,原子与分子物理研究所,成都,610065
3 信阳师范学院,物理系,信阳,464000
4 空军第一航空学院,基础部,信阳,464000
5 河南师范大学,物理系,新乡,453007
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%.
测试计量仪器 辐射测温 基尔霍夫定律 实时测温 半导体激光器 热释电探测器
1 河南师范大学物理系,新乡,453002
2 空军第一航空学院基础部,信阳,464000
3 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610065
4 河南师范大学物理??新乡,453002
基于Kirchhoff定律,依照测温系统的各主要技术参数与各主要技术指标(温度分辨力、测温灵敏度、相对测温灵敏度及测温准确度)之间的关系,对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的工作波长进行了进一步的优化设计.实验表明,在测温范围400～1200 ℃内,系统的测温误差符合设计要求.
辐射测温 热释电探测器 温度分辨力 测温灵敏度 测温确定度 半导体激光器
1 河南师范大学物理系,新乡 453002
2 空军第一航空学院基础部,信阳 464000
3 四川大学原子与分子物理研究所,成都 610065
基于基尔霍夫定律,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。依照测温系统中单个探测器的温度分辨力、R(T)～T曲线的线性度、R(T)～T曲线的温度灵敏度及其相对温度灵敏度与各主要技术参量之间的关系,对采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件实现的实用化实时测温系统的工作波长进行了优化设计。实验表明,在测温范围400～1300 ℃内,当系统工作在λ1=2.1 μm、λ2=2.3 μm时,其温度灵敏度高于1.0×10-4 ℃-1,相对温度灵敏度不低于0??9,测温精度不低于0??15%。均符合设计要求。
光学测量 测试计量仪器 辐射测温 热释电探测器 比色测温 光纤
1 河南师范大学物理系, 河南 新乡 453002
2 空军第一航空学院基础部,河南 信阳 464000
3 四川大学原子与分子物理研究所,四川 成都 610066
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=2.1 μm,λ2=2.3 μm时,其工作波长的带宽取20 nm较为合适的结论。
测量与计量 测温仪器 Kirchhoff定律 辐射测温 双波长 光纤
1 空军第一航空学院基础部,河南 信阳 464000
2 河南师范大学物理系,河南 新乡 453002
3 四川大学原子与分子物理研究所,四川 成都 610065
在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时测温系统的基础上,着重讨论了反射辐射和探测器本身的辐射对该系统测温精度的影响.提出了抑制反射辐射及探测器本身的辐射对测温精度影响的4条措施:1) 采用水冷遮蔽板并对探测器进行水冷;2) 尽可能地使探头正对待测物体表面;3) 选择合适的仪器工作波长带宽(Δλ=10 nm);4) 进行电气补偿.进行了一些必要的分析与讨论,得到了采用水冷遮蔽板、将探头尽可能地正对待测面并选用合适的波长带宽可以有效地抑制反射辐射、及对探测器进行水冷并进行电气补偿,可有效地抑制探测器本身的辐射的结论.实验表明,采取优化措施后,在要求的测温范围400～1200℃内测温精度不低于0.3%,符合设计要求.
测试计量仪器 温度测量 热释电探测器 测温误差 反射辐射 辐射测温
1 空军第一航空学院基础部, 信阳 464000
2 河南师范大学物理系, 新乡 453002
基于基尔霍夫定律,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。依照测温系统各主要技术指标(温度分辨力、温度的标准偏差及测温范围)与各主要技术参量(激光光源的能量、波长、放大器的带宽及光学系统的相对孔径等)之间的关系,对实时测温系统的各主要参量(激光光源的能量、光学系统的相对孔径及放大器的带宽)进行了优化设计。实验表明,在测温范围673～1473 K内,温度测量的不确定度优于0??3%,分辨力优于0??4 K,均符合设计要求。
光学计量 测温 辐射测温 半导体激光器 热释电探测器 温度分辨力 测温不确定度
1 空军第一航空学院基础部,信阳,464000
2 河南师范大学物理系,新乡,453002
在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时测温系统的基础上,着重讨论了探测器系统本身的辐射对该系统测温精度的影响.提出了抑制探测器系统本身的辐射对该系统测温精度影响的三条措施:一是对探测器进行水冷;二是采用一带宽为150 nm的窄带干涉滤光片;三是进行电气补偿并进行了一些必要的分析与讨论.同时实验也表明,在采取上述抗干扰措施后,在要求的测温范围400℃～1200℃内,测温精度符合设计要求.
热释电探测器 测温误差 半导体激光器 辐射测温 pyroelectric detector temperature measurement error laser diode temperature measurement by radiation
1 河南师范大学物理系,河南,新乡,453002
2 空军第一航空学院基础部,河南,信阳,464000
基于Kirchhoff定律和测温系统的各主要技术参数(激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积及光学系统的相对孔径等)与各主要技术指标(温度分辨力、温度灵敏度、相对温度灵敏度及测温精度)之间的关系.对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择.实验表明,在测温范围400℃～1200℃内,采用所选择的激光器作为该实时测温系统的激光光源,其测温精度均符合设计要求.
辐射测温 热释电探测器 测温灵敏度 测温精度 半导体激光器. temperature measurement by radiation pyroelectric detector temperature measurement sensitivity temperature measurement accuracy laser diode
1 空军第一航空学院基础部,信阳,464000
2 河南师范大学物理系,新乡,453002
在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器实现的实时测温系统的基础上,着重从硬、软两方面研究了在该系统中所采取的提高其温度测量精度的若干措施:一是精选探测器、优化设计调制盘并进行选频放大;二是在调制盘与探测器之间置一窄带滤光片;三是采用水冷遮蔽板并进行电气补偿;四是提高系统的采样精度.进行了一些必要的分析和讨论.
温度测量 实时测量 半导体激光器 测温精度
