CN105784002B - 一种温度压力测量装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种温度压力测量装置及测试方法，能够实现大范围的温度测量且测量结果可靠性高。所述装置包括：激光光源模块、拉曼光纤探头、拉曼信号处理模块、控制模块；其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；所述拉曼光纤探头，用于接收所述激光光源模块产生的所述激光，所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；所述拉曼信号处理模块，用于对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；所述控制模块，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到所述拉曼活性材料的温度和压力信息。本发明适用于光纤传感测量技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及光纤传感测量技术领域，特别是指一种温度压力测量装置及测试方法。
背景技术
近年来，在许多高温环境，例如，航空发动机、高超发动机、重型燃气轮机等先进能源动力系统的研发与测试平台中，都需要对环境和气体流道的温度和压力进行在线测量。因此，能够直接工作在高、低温，高振动，且可能具有氧化和腐蚀性特点的恶劣环境中的温度和压力传感器受到很高的重视。在这种应用需求下，对传感器的要求主要在于工作温度范围、响应速度、准确性及在恶劣环境中的可靠性等方面。其中，尤以工作温度范围为重心。如在发动机的测试平台中，传感器需要测量发动机气体流道各点温度和压力，其工作环境温度最高可达1800℃，同时精确对点测量和被测目标结构特点也限制了需要在这一高温环境中使用接触式测量。
接触式温度传感器，一直以来主要是使用热电偶进行测温，但是，常用热电偶，例如，S型铂铑热电偶的测温范围为0～1600℃，T型铜-康铜热电偶的测温范围在-40～350℃，且由于热电偶受制于自身材料的耐热性与耐腐蚀性能，在航空发动机等测试平台中热电偶的使用寿命短。
除了热电偶之外，还有利用黑体辐射的光纤温度传感器，例如，蓝宝石光纤温度传感器，在蓝宝石光纤的一端利用镀膜等方式制造出黑体腔，通过检测该黑体腔在目标环境中发出的热辐射强度来测定被测目标温度。但是，一方面，由于在低温区与高温区黑体辐射的强度差别很大，使得利用黑体辐射测温的光纤高温传感器在低温下几乎接收不到被测目标到的黑体辐射信号，因此，此类光纤高温传感器的温度测量下限一般为400～600℃，因此此类传感器无法实现低温到高温的全范围测量。而另一方面，热辐射是存在于一切物体上的，这也导致了使用黑体辐射测温的光纤高温传感器，在接收被测目标黑体腔的辐射信号同时，其它部分，例如，蓝宝石光纤、传输光纤等产生的辐射信号将对测量结果产生干扰。又由于，此类光纤高温传感器工作在高温、高振动且具有腐蚀性的环境中，随时可能发生黑体腔的损伤、蓝宝石光纤的损伤、污染物附着在蓝宝石光纤上形成额外的辐射源等情况，使得此类传感器在恶劣环境中的可靠性大为降低。
在压力测量方面，目前，常见的压力传感器主要为半导体压力传感器，其中尤以扩散硅压力传感器为主。但是，由于硅材料的物理、化学性质所限，硅材料在恶劣环境中的耐高温、抗辐射、抗氧化、抗腐蚀以及机械性能稳定性等方面存在诸多问题。为了解决这些问题，可以通过使用新材料、新工艺制作出高温压力传感器设计，例如，多晶硅压力传感器、硅-绝缘体(SOI)压力传感器、硅-蓝宝石(SOS)压力传感器、金刚石压力传感器和碳化硅压力传感器等。其中，以碳化硅压力传感器为例，该碳化硅压力传感器是一种用二氧化硅过渡层将碳化硅弹性膜片固定在基座上的压力传感器，能够实现在最高不超过800℃环境中进行压力测量。且上述高温压力传感器的工作温度仍无法满足在高超发动机等设备的测试平台中长时间在线测量的要求。为满足要求，使用时往往需要配备冷却系统，而这又使本就体积较大的压力传感器及其后续线路所占空间变得更大，增加了其在测试平台中的安装难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种温度压力测量装置及测试方法，以解决现有技术所存在的热电偶温度传感器无法测量超高温、辐射式光纤温度传感器无法实现从极低温度到超高温度的大范围连续测量且测量结果可靠性低、压力传感器体积大工作温度低的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种温度压力测量装置，包括：激光光源模块、拉曼光纤探头、拉曼信号处理模块、控制模块；其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；
所述激光光源模块，用于产生激光，并将产生的激光耦合进所述拉曼光纤探头；
所述拉曼光纤探头，用于接收所述激光光源模块产生的所述激光，其中，所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；
所述拉曼信号处理模块，用于对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；
所述控制模块，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
进一步地，所述激光光源模块包括：产生激光的激光器、耦合器及传输光纤；
其中，产生的所述激光依次通过所述耦合器、传输光纤进入所述拉曼光纤探头。
进一步地，所述光纤本体的末端为锥形末端，所述光纤本体的开端与所述激光光源模块的传输光纤耦合。
进一步地，所述拉曼信号处理模块包括：滤光器、光谱仪及探测器；
所述拉曼光纤探头产生的所述散射光通过所述传输光纤返回至所述耦合器，由所述耦合器导出，并通过所述滤光器分光、滤光后入射到所述光谱仪中，由所述光谱仪对接收到的光进行处理后被所述探测器接收得到拉曼光谱。
进一步地，所述激光器为连续激光器；所述控制模块包括：处理器；
所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
进一步地，所述激光器为脉冲激光器；所述控制模块包括：处理器及时序控制器；
所述时序控制器，用于产生控制时序控制所述探测器依据所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期采集所述拉曼光谱；
所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
进一步地，所述拉曼活性材料为碳化硅、碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。
进一步地，所述拉曼活性材料薄膜可以为单一材料镀成，或，在两层相同材料薄膜间镀有一层金夹层。
本发明实施例还提供一种温度压力测量方法，包括：
通过拉曼光纤探头接收激光光源模块产生的激光，其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；
所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；
通过拉曼信号处理模块对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；
通过控制模块对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
进一步地，所述光纤本体的末端为锥形末端，所述光纤本体的开端与所述激光光源模块的传输光纤耦合；
所述拉曼活性材料为碳化硅、碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过拉曼光纤探头接触被测目标并接收激光光源模块产生的激光；所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；通过拉曼信号处理模块对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；通过控制模块对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息，从而完成对被测目标的温度、压力测量。这样，通过检测拉曼活性材料产生的散射光来测量被测目标的温度、压力，与现有技术中使用黑体辐射原理的传感器测量被测目标的温度，能够避免蓝宝石光纤本身以及在实际使用中光纤外粘附的杂质等产生的额外黑体辐射信号对测量结果的影响，使得测量结果更加准确可靠，且能够实现从-270℃至3000℃的连续接触式温度和压力测量，高温下耐腐蚀与抗干扰能力强，能够解决先进能源动力试验平台中超低温和超高温的测量问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的温度压力测量装置的结构示意图一；
图2为图1中拉曼光纤探头的具体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的温度压力测量装置的详细结构示意图；
图4为本发明实施例提供的温度压力测量装置的结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的温度压力测量方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的热电偶温度传感器无法测量超高温、辐射式光纤温度传感器无法实现从极低温度到超高温度的大范围连续测量且测量结果可靠性低、压力传感器体积大工作温度低的问题，提供一种温度压力测量装置及测试方法。
实施例一
参看图1和图2所示，本发明实施例提供的一种温度压力测量装置，包括：激光光源模块1、拉曼光纤探头2、拉曼信号处理模块3、控制模块4；其中，所述拉曼光纤探头2包括：光纤本体21及在该光纤本体21的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜22；
所述激光光源模块1，用于产生激光，并将产生的激光耦合进所述拉曼光纤探头2；
所述拉曼光纤探头2，用于接收所述激光光源模块1产生的所述激光，其中，所述激光入射到所述光纤本体21末端的拉曼活性材料薄膜22上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；
所述拉曼信号处理模块3，用于对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；
所述控制模块4，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体21末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
本发明实施例所述的温度压力测量装置，通过拉曼光纤探头接触被测目标并接收激光光源模块产生的激光；所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；通过拉曼信号处理模块对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；通过控制模块对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息，从而完成对被测目标的温度、压力测量。这样，通过检测拉曼活性材料产生的散射光来测量被测目标的温度、压力，与现有技术中使用黑体辐射原理的传感器测量被测目标的温度，能够避免蓝宝石光纤本身以及在实际使用中光纤外粘附的杂质等产生的额外黑体辐射信号对测量结果的影响，使得测量结果更加准确可靠，且能够实现从-270℃至3000℃的连续接触式温度和压力测量，高温下耐腐蚀与抗干扰能力强，能够解决先进能源动力试验平台中超低温和超高温的测量问题。
本发明实施例，如图1所示，所述激光光源模块1与所述拉曼信号处理模块3分别与所述拉曼光纤探头2相连，所述控制模块4与所述拉曼信号处理模块3相连；其中，所述激光光源模块1、拉曼信号处理模块3和控制模块4可封装在便携式实验箱中。
本发明实施例提供的温度压力测量装置是根据拉曼散射测温测压原理设计的，通过将拉曼光纤探头2末端的拉曼活性材料薄膜22与被测目标接触，当被测目标的温度、压力发生变化时，与被测目标达到热平衡的位于拉曼光纤探头2末端的拉曼活性材料薄膜22会随之发生变化，使得入射激光激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光，具体的，可以利用散射光中对变化敏感的反斯托克斯散射信号作为计算的主要依据，散射光中的斯托克斯散射信号和瑞利散射信号作为参考通道，用来消除诸如应力、传输损耗等随温度变化的影响。
本发明实施例中，所述被测目标可以是高温高速气流、高温熔体、高温高压液体、固体试件等不同类型的物体，不受环境限制，具有很高的泛用性。
本发明实施例提供的温度压力测量装置的实际工作温度范围仅取决于所用拉曼光纤探头2的光纤本体21的工作温度范围，因此，随着材料学和光纤制造工艺的进步，本发明实施例具有很高的升级和扩展空间。
本发明实施例中，作为一可选实施例，如图3所示，所述激光光源模块1包括：产生激光的激光器11、耦合器12及传输光纤13，所述传输光纤13的一端与所述耦合器12相连，另一端与所述拉曼光纤探头2的开端熔接；其中，产生的所述激光依次通过所述耦合器12、传输光纤13进入所述拉曼光纤探头2，所述传输光纤13可以为石英光纤。
本发明实施例中，作为又一可选实施例，所述光纤本体21的末端为锥形末端，所述光纤本体21的开端与所述激光光源模块1的传输光纤13耦合。
本发明实施例中，所述光纤本体21采用锥形末端，有利于将入射激光聚焦，从而使拉曼光纤探头2的拉曼活性材料面积更小，测温时更易于与被测目标达到热平衡，使温度压力测量装置具有更快的响应速度，以及更精确地对点测量。具体的，所述光纤本体21的末端可以为熔拉法制成的锥形末端，经切割、抛光后得到所需端面，在该端面上镀有拉曼活性材料薄膜22，其中，所述拉曼活性材料薄膜22可以为单一材料镀成，也可以在两层相同材料薄膜间镀有一层金(Au)夹层。
本发明实施例中所用拉曼活性材料，只要具有耐高温、拉曼活性强的特性即可，因此该光纤探头的设计可改造性强，可针对不同工作环境选择合适测温材料。
本发明实施例中，作为一可选实施例，所述拉曼活性材料可以为碳化硅(SiC)、碳/碳(C/C)复合材料、锆(Zr)与铪(Hf)的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性的耐高温陶瓷材料中的任一种，所述耐高温陶瓷材料指能耐预定温度的陶瓷材料。
本发明实施例中，所述光纤本体21的性质决定了该温度压力测量装置的实际工作温度范围，如使用蓝宝石光纤，制成的温度压力测量装置可在-50～1800℃温度范围内工作。具体的，工作温度为-50～1800℃的温度压力测量装置所用的拉曼光纤探头2的制作步骤可以包括：
1)选择能够在-50～1800℃温度范围内稳定工作的单晶蓝宝石光纤作为探头光纤；
2)使用激光加热熔拉法将该蓝宝石光纤的一端(称为末端)拉成锥形，；
3)依次用丙酮、去离子水、乙醇对一端拉成锥形的该蓝宝石光纤进行超声清洗；
4)用真空喷碳镀膜机在洗净的蓝宝石光纤锥形端镀一层碳薄膜；
5)对镀有碳膜的锥形端进行切割、抛光，使锥形端获得裸露的蓝宝石光纤端面，其中，端面直径约10μm；
6)以SiC作为拉曼活性材料为例，使用多靶磁控溅射镀膜机(或激光辅助沉积后烧结)在蓝宝石光纤的光滑端面以及覆盖在其余部位的碳膜上沉积SiC薄膜，薄膜的厚度可以为50nm；
7)在SiC薄膜上继续镀一层30nm厚的Au薄膜，并在Au薄膜上镀一层100nm SiC保护层；
8)将所得蓝宝石光纤在马弗炉中空气气氛下进行退火处理，退火温度可以为800℃，将碳膜去除，获得只在锥形端面上镀有SiC-Au-SiC薄膜的蓝宝石光纤探头。
本发明实施例中，作为一可选实施例，所述拉曼信号处理模块3包括：滤光器31、光谱仪32及探测器33；
所述拉曼光纤探头2产生的所述散射光通过所述传输光纤13返回至所述耦合器12，由所述耦合器12导出，并通过所述滤光器31分光、滤光后入射到所述光谱仪32中，由所述光谱仪32对接收到的光进行处理后被所述探测器33接收得到拉曼光谱。
本发明实施例中，如图3所示，所述传输光纤13的一端与所述耦合器12相连，另一端与所述拉曼光纤探头2的开端熔接；激光器11产生的激光依次通过自由空间进入所述耦合器12，所述耦合器12将所述激光通过所述传输光纤13耦合进所述拉曼光纤探头2中，入射到拉曼光纤探头2末端的拉曼活性材料上并激发拉曼散射产生散射光；所述散射光经所述传输光纤13返回至所述耦合器12，由所述耦合器12导出，并通过所述滤光器31分光、滤光后入射到所述光谱仪32中，由所述光谱仪32对接收到的光进行处理后被所述探测器33接收得到拉曼光谱。
本发明实施例中，作为一可选实施例，所述激光器11为连续激光器；所述控制模块4包括：处理器；
所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体21末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
本发明实施例中，作为又一可选实施例，所述激光器11为脉冲激光器；所述控制模块4包括：处理器及时序控制器；
所述时序控制器，用于产生控制时序控制所述探测器33依据所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期采集所述拉曼光谱；
所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体21末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
本发明实施例中，如图4所示，所述控制模块4还可以与所述激光光源模块1相连，具体的，所述控制模块4中的时序控制器与所述脉冲激光器的同步信号接口相连，从而将所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期与时序控制同步，所述控制模块4中的时序控制器还与所述探测器相连，控制所述探测器依据所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期采集所述拉曼光谱。
本发明实施例中，所述探测器33可以为带快门的增强电荷耦合器件(IntensifiedCharge-coupled Device，ICCD)，所述脉冲激光器可以为紫外-可见光波段单色窄线宽的脉冲激光器，当选用所述脉冲激光器作为光源时，配合时序控制器和带快门的ICCD依据所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期采集所述拉曼光谱，能够极大地提高所获得拉曼光谱的强度同时抑制高温下的黑体辐射信号，使超高温测量更加准确。
实施例二
本发明还提供一种温度压力测量方法的具体实施方式，由于本发明提供的温度压力测量方法与前述温度压力测量装置的具体实施方式相对应，该温度压力测量方法可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述温度压力测量装置具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的温度压力测量方法的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。
参看图5所示，本发明实施例还提供一种温度压力测量方法，包括：
步骤101：通过拉曼光纤探头2接收激光光源模块1产生的激光，其中，所述拉曼光纤探头2包括：光纤本体21及在该光纤本体21的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜22；
步骤102：所述激光入射到所述光纤本体21末端的拉曼活性材料薄膜22上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；
步骤103：通过拉曼信号处理模块3对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；
步骤104：通过控制模块4对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体21末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
本发明实施例所述的温度压力测量方法，通过拉曼光纤探头接触被测目标并接收激光光源模块产生的激光；所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；通过拉曼信号处理模块对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；通过控制模块对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息，从而完成对被测目标的温度、压力测量。这样，通过检测拉曼活性材料产生的散射光来测量被测目标的温度、压力，与现有技术中使用黑体辐射原理的传感器测量被测目标的温度，能够避免蓝宝石光纤本身以及在实际使用中光纤外粘附的杂质等产生的额外黑体辐射信号对测量结果的影响，使得测量结果更加准确可靠，且该温度压力测量方法能够实现从-270℃至3000℃的连续接触式温度和压力测量，高温下耐腐蚀与抗干扰能力强，能够解决先进能源动力试验平台中超低温和超高温的测量问题。
在前述温度压力测量方法的具体实施方式中，进一步地，所述光纤本体21的末端为锥形末端，所述光纤本体21的开端与所述激光光源模块1的传输光纤13耦合；
所述拉曼活性材料为碳化硅、碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种温度压力测量装置，其特征在于，包括：激光光源模块、拉曼光纤探头、拉曼信号处理模块、控制模块；其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；
所述激光光源模块，用于产生激光，并将产生的激光耦合进所述拉曼光纤探头；
所述拉曼光纤探头，用于接收所述激光光源模块产生的所述激光，其中，所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；
所述拉曼信号处理模块，用于对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；
所述控制模块，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
2.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述激光光源模块包括：产生激光的激光器、耦合器及传输光纤；
其中，产生的所述激光依次通过所述耦合器、传输光纤进入所述拉曼光纤探头。
3.根据权利要求2所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述光纤本体的末端为锥形末端，所述光纤本体的开端与所述激光光源模块的传输光纤耦合。
4.根据权利要求3所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述拉曼信号处理模块包括：滤光器、光谱仪及探测器；
所述拉曼光纤探头产生的所述散射光通过所述传输光纤返回至所述耦合器，由所述耦合器导出，并通过所述滤光器分光、滤光后入射到所述光谱仪中，由所述光谱仪对接收到的光进行处理后被所述探测器接收得到拉曼光谱。
5.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述激光器为连续激光器；所述控制模块包括：处理器；
所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
6.根据权利要求4所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述激光器为脉冲激光器；所述控制模块包括：处理器及时序控制器；
所述时序控制器，用于产生控制时序控制所述探测器依据所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期采集所述拉曼光谱；
所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
7.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述拉曼活性材料为碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。
8.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述拉曼活性材料薄膜可以为单一材料镀成，或，在两层相同材料薄膜间镀有一层金夹层。
9.一种温度压力测量方法，其特征在于，包括：
通过拉曼光纤探头接收激光光源模块产生的激光，其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；
所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；
通过拉曼信号处理模块对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；
通过控制模块对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。
10.根据权利要求9所述的温度压力测量方法，其特征在于，所述光纤本体的末端为锥形末端，所述光纤本体的开端与所述激光光源模块的传输光纤耦合；
所述拉曼活性材料为碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。
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