CN106441628A - 基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统及其测试方法与应用 - Google Patents

基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统及其测试方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统及其测试方法与应用，温度测量系统包括信号发射器、与信号发射器电连接的UV‑LED紫外光源、温度测量探针以及与温度测量探针配合使用的温度信号处理单元，该温度信号处理单元包括滤光镜、光电倍增管检测器、与光电倍增管检测器依次电连接的电阻箱及示波器，所述的温度测量探针的表面喷涂有YAG:Dy荧光层，并通过光纤分别与UV‑LED紫外光源、滤光镜相连；所述的温度测量系统用于测量航空发动机或地面燃气轮机处于工作状态下的温度。与现有技术相比，本发明具有测量温度高1080‑1700℃，温度精确高的特点，根据改变温度测量探针的形状适应不同环境下的温度测量，不影响温度场，温度精度高，适用范围广。

Description

基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统及其测试方法与 应用
技术领域
本发明属于无机光学材料技术领域，涉及一种基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统及其测试方法与应用。
背景技术
随着先进航空发动机技术的发展，在追求涡轮高效率、长寿命的前提下，涡轮前温度不断提高，发动机温度是表征航空发动机、燃气轮机工作状态是否正常的最重要的参数之一，也是飞行员和维护人员必须掌握的重要参数，所以精确有效地检测温度，意义重大。目前，在航空发动机更新换代的过程中，高温测试技术的研究开发起到非常重要的作用。
为了获得发动机温度，可以采用很多方法，例如，使用红外热像仪、光电高温计、示温漆、热电偶等测量技术。其中，红外热像仪通过红外成像镜头把物体的温度分布图像成像在二维传感器阵列上，将物体的辐射能量转化为可视的温度图像，从而获取温度场分布。该技术信息量大，但温度分辨力和空间分辨力都不高。由于发动机涡轮和燃烧室内部的环境十分恶劣，存在烟雾和粉尘颗粒对辐射光的反射叠加问题，容易造成较大的测量误差。对光电高温计及比色测温仪而言，只要被测物体可以被聚焦，就可以使用在相当远的距离，然而，不可避免的灰尘、窗口火焰和气体以及其他一些光的障碍物都会产生测量误差。但其存在的最大问题是只能实现温度点或极小区域内的温度测量。还有一种方法是示温漆，具有大面积场测温功能，记忆最高温度，具有使用方便、测量结果直观等特点，可以显示的温度范围为10～1350℃。但对于温度较低的情况而言，其测量准确度也相对较低。该技术的测量结果与使用条件、使用者的判读经验有很大关系。目前，最主要的测温方式为热电偶。由于热电偶测得的热电势都是毫伏级电压信号，大概0.04mV对应1℃，所以测量精度很难保证，而且测温元件直接与被测介质接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。感温元件影响被测温度场的分布，响应时间较长。
相比于上述测量技术，采用测量荧光材料的荧光寿命获得温度信息的方法，则适用于高温测量条件，可解决目前无法直接测量燃气温度的技术难题，从而更好地检测发动机状态。此方法具有很大的灵活性，可以改变单晶氧化铝的形状，将测量探针在发动机的尺寸尽量减小，从而避免测温元件改变温度场的分布，实现燃气温度的准确测量。
YAG:Dy是一种有效的发光材料，具有很好的光学性能，测量温度可达1700℃以上，能够测量1080-1700℃的温度。它的热导性能低于氧化钇稳定氧化锆，因此，沿着YAG:Dy涂层厚度方向温度分布更加均匀，测得的温度误差较小。它的热膨胀系数为9.1×10-6/k，这与氧化铝的热膨胀系数(9.5×10-6/k)非常相近，因此在冷却过程中，荧光层和氧化铝产生的残余应力较小，荧光层的涂层寿命更长。YAG:Dy具有优异的抗腐蚀性能。氧化铝棒表面的YAG:Dy涂层能够部分阻止发动机内部的红外辐射进入荧光信号采集系统，减少高温下红外辐射对荧光信号测量的影响。
目前，用于制备YAG:Dy荧光涂层的方法主要有电子束物理气相沉积(EB-PVD)和等离子喷涂(APS)。EB-PVD方法制备的粘结层结构均匀，综合性能好，但沉积效率低，设备昂贵，成本高且样品的尺寸不能太大。相比于EB-PVD方法，APS方法沉积效率高，制备成本低。
授权公告号为CN103194715B的中国发明专利公布了一种大气等离子体喷涂技术制备非晶Y3Al5O12涂层的方法，包括如下步骤：步骤(1)，将Al2O3粉末和Y2O3粉末均匀混合，造粒得到Y3Al5O12粉末，并将所述Y3Al5O12粉末送入大气等离子体喷涂设备；步骤(2)，对被喷涂的基材表面进行预处理；步骤(3)，通过所述大气等离子体喷涂设备在所述基材表面进行等离子喷涂，制备出非晶Y3Al5O12涂层；其中，所述步骤(3)中大气等离子体喷涂设备的电弧电压为40-70V，电弧电流为600-900A，送粉速度为15-100g/min，送粉角度为60°-90°，喷涂距离为80-135mm。上述专利技术为了获得非晶态的Y3Al5O12，采用空气喷吹方法或者循环水冷却方法来冷却基体从而获得高的冷却速度。不同于上述专利，本发明在喷涂过程中，基板为自由冷却，得到晶态的Y3Al5O12。相比于晶态的Y3Al5O12，非晶态的Y3Al5O12具有很高的混乱度，导致Y3Al5O12的对称性降低。而低的对称性则存在以下问题：1)掺杂在Y3Al5O12的Dy元素的荧光峰发生分裂，导致测量单个荧光峰的难度升高；2)影响Dy的荧光信号强度，导致强度降低；3)晶态的YAG在高温使用条件下更加稳定，对比专利文献中Y3Al5O12涂层用于刻蚀腔内，并不用于高温环境，因此更适合采用非晶态的Y3Al5O12，而本发明Y3Al5O12：Dy荧光涂层则是用于高温高压恶劣环境下，更适合采用晶态的Y3Al5O12。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测试精度高，经济实用性好，使用寿命长，性能稳定的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统及其测试方法与应用，以解决现有技术中对航空发动机及其他高温应用进行温度测量中测量温度低等缺陷。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，该温度测量系统包括信号发射器、与信号发射器电连接的UV-LED紫外光源、温度测量探针以及与温度测量探针配合使用的温度信号处理单元，该温度信号处理单元包括滤光镜、光电倍增管检测器、与光电倍增管检测器依次电连接的电阻箱及示波器，所述的温度测量探针的表面喷涂有YAG:Dy荧光层，并通过光纤分别与UV-LED紫外光源、滤光镜相连；
在工作状态下，所述的信号发射器控制UV-LED紫外光源发射出脉冲光源，在脉冲光源的作用下，温度测量探针上的YAG:Dy荧光层发出荧光信号，该荧光信号通过滤光镜被光电倍增管检测器接收，光电倍增管检测器将荧光信号转换成电流信号并传送至电阻箱，再转换成电压信号，并显示在示波器上，获得荧光衰减光谱，利用衰减方程换算成荧光寿命，再根据荧光寿命与温度关系的标准曲线即可获得温度信息。
所述的温度测量探针为表面等离子喷涂YAG:Dy荧光层的单晶氧化铝温度测量探针。
所述的单晶氧化铝温度测量探针的形状为圆柱状或圆片状中的一种。
所述的单晶氧化铝温度测量探针还可以做成类似热电偶的棒状等其它简单形状，以利于减小探针尺寸，并增加接受面积。
所述的YAG:Dy荧光层中YAG:Dy的化学式为3Y2O3·5Al2O3·n Dy2O3，其中，1≤n≤10，且n为整数。
所述的YAG:Dy荧光材料的制备方法为：选择纳米粒径的Y2O3、Al2O3及Dy2O3，采用高能搅拌球磨，球磨20-50h后，于1200-1600℃下发生固相反应，得到最终成分的粉末；并通过手工造粒，加入PVA粘结剂，干燥，过筛，从而得到粒径为40-100μm，流动性好且适宜进行等离子喷涂的粉末。
所述的YAG:Dy荧光层的厚度为5-20μm。
所述的单晶氧化铝温度测量探针的制备方法为：首先对单晶氧化铝依次用丙酮、酒精进行去油处理，然后采用粒径为16-120目的Al2O3颗粒对单晶氧化铝进行喷砂处理，获得均匀的表面粗糙度(粗糙度的范围为1-15μm)，然后采用等离子喷涂方法，将YAG:Dy粉末喷涂在单晶氧化铝上即可。
所述的喷砂处理的条件为：喷砂压力为0.1-0.7MPa。
所述的等离子喷涂方法通过高温等离子束流对陶瓷颗粒进行加热熔化或者半熔化，然后快速将其喷涂至基体表面形成具有层状结构的涂层。喷涂前须对基体预热2-4次。具体参数为：控制基体的温度为200-600℃，喷枪与基体的间距为90-250mm，喷枪移动速度为300-1000mm/s，送粉速度为10-70g/min，送粉气流为0.5-1.2L/min，喷涂电压为100-180V，喷涂电流为200-250A，氩气流速为40-120L/min，氢气流速为15-45L/min。
基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统的测试方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)通过信号发射器控制UV-LED紫外光源发射出脉冲宽度为1-5ms，脉冲周期为10-1000ms的脉冲光源；
(2)在脉冲光源的作用下，温度测量探针上的YAG:Dy荧光层发出荧光信号，该荧光信号通过滤光镜被光电倍增管检测器接收；
(3)光电倍增管检测器将荧光信号转换成电流信号并传送至电阻箱，并通过电阻箱将电流信号转换为电压信号，将电压信号放大，显示在示波器上，获得荧光衰减光谱；
(4)通过对荧光衰减光谱利用衰减方程，获得荧光寿命；
(5)根据荧光寿命与温度关系的标准曲线获得温度信息。
作为优选的技术方案，步骤(5)中获得的荧光寿命曲线为1-512次曲线的叠加。
基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统的应用，该系统用于测量航空发动机或地面燃气轮机处于工作状态下的温度。
本发明中，所述的滤光镜选择550nm的高通滤光镜和600nm的低通滤光镜。所述的UV-LED紫外光源的波长为355、385或405nm，光源功率为0-10w。所述的电阻箱的电阻调节范围为100-2000Ω。所述的温度测量探针的形状可以通过实际情况进行改变以适应实际被测对象，具有高温适应性、几何灵活性和温度测量的准确性。
在实际使用时，将表面沉积有YAG:Dy荧光层的单晶氧化铝另一端抛光连接光纤耦合器并连接光纤，一路光纤依次连接UV-LED紫外光源和信号发射器，另一路光纤依次连接550nm的高通滤光镜、600nm的低通滤光镜、光电倍增管检测器(即PMT检测器)、电阻箱、示波器。其中，光源的信号发射器也与示波器相连，从示波器上也可以得到光源信号谱线。信号发射器使得UV-LED紫外光源的连续光源变为脉冲光源，脉冲宽度为1-5ms，脉冲周期为10-1000ms。
将温度测量探针安装于需要测量温度的位置，打开UV-LED紫外光源，调节光源功率，打开PMT检测器，调节电阻箱的电阻值，改变示波器光谱累积次数1-512次，获得光滑的荧光衰减曲线，采用软件拟合衰减曲线，得到荧光寿命，对照YAG:Dy荧光寿命与温度的标准曲线得到温度值。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)由于采用表面等离子喷涂YAG:Dy荧光层的单晶氧化铝温度测量探针，测量温度范围宽，可用于测量1080-1700℃的高温，灵活性好，可根据改变单晶氧化铝的形状以适应不同环境下的温度测量，从而不影响温度场，温度精度高，适用范围广；
2)可用于发动机涡轮、燃烧室内部等十分恶劣的测试环境中，使用寿命长，稳定性好，测量简便快捷，可用于实时测量航空发动机、地面燃气轮机的温度，从而检测航空发动机或地面燃气轮机的工作状态，经济实用，便于工业化生产，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明温度测量系统结构示意图；
图2为本发明温度测量探针结构示意图；
图3为不同温度下YAG:Dy荧光寿命标准曲线图；
图中标记说明：
1—信号发射器、2—UV-LED紫外光源、3—温度测量探针、4—滤光镜、5—光电倍增管检测器、6—电阻箱、7—示波器、8—YAG:Dy荧光层、9—光纤、10—光纤耦合器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1-2所示，基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，该温度测量系统包括信号发射器1、与信号发射器1电连接的UV-LED紫外光源2、温度测量探针3以及与温度测量探针3配合使用的温度信号处理单元，该温度信号处理单元包括滤光镜4、光电倍增管检测器5、与光电倍增管检测器5依次电连接的电阻箱6及示波器7，温度测量探针3的表面喷涂有YAG:Dy荧光层8，并通过光纤9分别与UV-LED紫外光源2、滤光镜4相连；
其中，温度测量探针3为表面等离子喷涂YAG:Dy荧光层8的单晶氧化铝温度测量探针。YAG:Dy荧光层8中YAG:Dy的化学式为3Y2O3·5Al2O3·Dy2O3，YAG:Dy荧光层8的厚度为5μm。
YAG:Dy荧光材料的制备方法为：选择纳米粒径的Y2O3、Al2O3及Dy2O3，采用高能搅拌球磨，球磨20h后，于1600℃下发生固相反应，得到最终成分的粉末；并通过手工造粒，加入PVA粘结剂，干燥，过筛，从而得到粒径为40μm，流动性好且适宜进行等离子喷涂的粉末。
本实施例中，单晶氧化铝温度测量探针的形状为圆柱状，单晶氧化铝温度测量探针的制备方法为：首先对单晶氧化铝依次用丙酮、酒精进行去油处理，然后采用粒径为120目的Al2O3颗粒对单晶氧化铝进行喷砂处理，获得均匀的表面粗糙度(粗糙度的范围为5μm)，然后采用等离子喷涂方法，将YAG:Dy粉末喷涂在单晶氧化铝上即可。
其中，喷砂处理的条件为：喷砂压力为0.5MPa。
等离子喷涂方法通过高温等离子束流对陶瓷颗粒进行加热熔化或者半熔化，然后快速将其喷涂至基体表面形成具有层状结构的涂层。喷涂前须对基体预热4次。具体参数为：控制基体的温度为200℃，喷枪与基体的间距为150mm，喷枪移动速度为300mm/s，送粉速度为40g/min，送粉气流为0.8L/min，喷涂电压为110V，喷涂电流为220A，氩气流速为60L/min，氢气流速为25L/min。
本实施例中，滤光镜4选择550nm的高通滤光镜和600nm的低通滤光镜。UV-LED紫外光源2的波长为405nm，光源功率为8w。电阻箱6的电阻设为2000Ω。
在实际使用时，将表面沉积有YAG:Dy荧光层8的单晶氧化铝另一端抛光连接光纤耦合器10并连接光纤9，一路光纤9依次连接UV-LED紫外光源2和信号发射器1，另一路光纤9依次连接550nm的高通滤光镜、600nm的低通滤光镜、光电倍增管检测器5(即PMT检测器)、电阻箱6、示波器7。其中，光源的信号发射器1也与示波器7相连，从示波器7上也可以得到光源信号谱线。信号发射器1使得UV-LED紫外光源2的连续光源变为脉冲光源。
本实施例温度测量系统在工作状态下，信号发射器1控制UV-LED紫外光源2发射出脉冲光源，在脉冲光源的作用下，温度测量探针3上的YAG:Dy荧光层8发出荧光信号，该荧光信号通过滤光镜4被光电倍增管检测器5接收，光电倍增管检测器5将荧光信号转换成电流信号并传送至电阻箱6，再转换成电压信号，并显示在示波器7上，获得荧光衰减光谱，利用衰减方程换算成荧光寿命，再根据荧光寿命与温度关系的标准曲线即可获得温度信息。
基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统的测试方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)通过信号发射器1控制UV-LED紫外光源2发射出脉冲宽度为2ms，脉冲周期为100ms的脉冲光源；
(2)在脉冲光源的作用下，温度测量探针3上的YAG:Dy荧光层8发出荧光信号，该荧光信号通过滤光镜4被光电倍增管检测器5接收；
(3)光电倍增管检测器5将荧光信号转换成电流信号并传送至电阻箱6，并通过电阻箱6将电流信号转换为电压信号，将电压信号放大，显示在示波器7上，获得荧光衰减光谱；
(4)通过对荧光衰减光谱利用衰减方程，获得荧光寿命；
(5)根据荧光寿命与温度关系的标准曲线获得温度信息。
步骤(5)中获得的荧光寿命曲线为1-512次曲线的叠加。
本实施例温度测量系统可用于测量航空发动机或地面燃气轮机处于工作状态下的温度。
实施例2
首先利用固相反应法制备YAG:1mol％Dy2O3粉末，然后将单晶氧化铝进行清洗、喷砂处理。通过等离子喷涂技术制备10μm的YAG:Dy荧光层8。喷涂参数：喷涂电流为400A，电压为150V，Ar流量为45L/min，H2流量为45L/min，喷枪与基体距离为150mm，送粉量为5g/min。将喷涂上YAG:Dy荧光层8的单晶氧化铝连接光纤9，并分为两个输出。一个与波长为355nm的UV-LED紫外光源2、信号发射器1相连，信号发射器1使连续光源变为脉冲光源，脉冲宽度为1ms，脉冲周期为100ms。一个连接550nm高通滤光镜、600nm的低通滤光镜、电阻箱6、示波器7，并将信号发射器1连入示波器7的通道。电阻箱6设为1000Ω，示波器7累积次数512次。光源功率为10w。其余同实施例1。
图3所示为本实施例不同温度下YAG:Dy荧光寿命的标准曲线图。荧光寿命测温具有测量温度高，响应速度快，使用简单，应用环境多变，高的温度测量准确性等特点。
实施例3
首先利用固相反应法制备YAG:1mol％Dy2O3粉末，然后将单晶氧化铝进行清洗、喷砂处理。通过等离子喷涂技术制备10μm的YAG:Dy荧光层8。喷涂参数：喷涂电流为400A，电压为150V，Ar流量为60L/min，H2流量为20L/min，喷枪与基体距离为150mm，送粉量为5g/min。将喷涂上YAG:Dy荧光层8的单晶氧化铝连接光纤9，并分为两个输出。一个与波长为385nm的UV-LED紫外光源2、信号发射器1相连，信号发射器1使连续光源变为脉冲光源，脉冲宽度为1ms，脉冲周期为100ms。一个连接550nm高通滤光镜、600nm的低通滤光镜、电阻箱6、示波器7，并将信号发射器1连入示波器7的通道。电阻箱6设为2000Ω，示波器7累积次数300次。光源功率为10w。
实施例4
本实施例中，温度测量探针3为表面等离子喷涂YAG:Dy荧光层8的单晶氧化铝温度测量探针。YAG:Dy荧光层8中YAG:Dy的化学式为3Y2O3·5Al2O3·10Dy2O3，YAG:Dy荧光层8的厚度为20μm。
YAG:Dy荧光材料的制备方法为：选择纳米粒径的Y2O3、Al2O3及Dy2O3，采用高能搅拌球磨，球磨50h后，于1200℃下发生固相反应，得到最终成分的粉末；并通过手工造粒，加入PVA粘结剂，干燥，过筛，从而得到粒径为100μm，流动性好且适宜进行等离子喷涂的粉末。
本实施例中，单晶氧化铝温度测量探针的形状为圆片状，单晶氧化铝温度测量探针的制备方法为：首先对单晶氧化铝依次用丙酮、酒精进行去油处理，然后采用粒径为16目的Al2O3颗粒对单晶氧化铝进行喷砂处理，获得均匀的表面粗糙度(粗糙度的范围为15μm)，然后采用等离子喷涂方法，将YAG:Dy粉末喷涂在单晶氧化铝上即可。
其中，喷砂处理的条件为：喷砂压力为0.7MPa。
等离子喷涂方法通过高温等离子束流对陶瓷颗粒进行加热熔化或者半熔化，然后快速将其喷涂至基体表面形成具有层状结构的涂层。喷涂前须对基体预热2次。具体参数为：控制基体的温度为600℃，喷枪与基体的间距为250mm，喷枪移动速度为1000mm/s，送粉速度为70g/min，送粉气流为1.2L/min，喷涂电压为180V，喷涂电流为250A，氩气流速为120L/min，氢气流速为45L/min。
本实施例中，滤光镜4选择550nm的高通滤光镜和600nm的低通滤光镜。UV-LED紫外光源2的波长为385nm，光源功率为10w。电阻箱6的电阻设为100Ω。
其余同实施例1。
实施例5
本实施例中，温度测量探针3为表面等离子喷涂YAG:Dy荧光层8的单晶氧化铝温度测量探针。YAG:Dy荧光层8中YAG:Dy的化学式为3Y2O3·5Al2O3·6Dy2O3，YAG:Dy荧光层8的厚度为12μm。
YAG:Dy荧光材料的制备方法为：选择纳米粒径的Y2O3、Al2O3及Dy2O3，采用高能搅拌球磨，球磨36h后，于1500℃下发生固相反应，得到最终成分的粉末；并通过手工造粒，加入PVA粘结剂，干燥，过筛，从而得到粒径为80μm，流动性好且适宜进行等离子喷涂的粉末。
本实施例中，单晶氧化铝温度测量探针的形状为类似热电偶的棒状，单晶氧化铝温度测量探针的制备方法为：首先对单晶氧化铝依次用丙酮、酒精进行去油处理，然后采用粒径为80目的Al2O3颗粒对单晶氧化铝进行喷砂处理，获得均匀的表面粗糙度(粗糙度的范围为1μm)，然后采用等离子喷涂方法，将YAG:Dy粉末喷涂在单晶氧化铝上即可。
其中，喷砂处理的条件为：喷砂压力为0.1MPa。
等离子喷涂方法通过高温等离子束流对陶瓷颗粒进行加热熔化或者半熔化，然后快速将其喷涂至基体表面形成具有层状结构的涂层。喷涂前须对基体预热3次。具体参数为：控制基体的温度为320℃，喷枪与基体的间距为90mm，喷枪移动速度为300mm/s，送粉速度为10g/min，送粉气流为0.5L/min，喷涂电压为100V，喷涂电流为200A，氩气流速为40L/min，氢气流速为15L/min。
本实施例中，滤光镜4选择550nm的高通滤光镜和600nm的低通滤光镜。UV-LED紫外光源2的波长为355nm，光源功率为2w。电阻箱6的电阻设为800Ω。
其余同实施例1。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，该温度测量系统包括信号发射器、与信号发射器电连接的UV-LED紫外光源、温度测量探针以及与温度测量探针配合使用的温度信号处理单元，该温度信号处理单元包括滤光镜、光电倍增管检测器、与光电倍增管检测器依次电连接的电阻箱及示波器，所述的温度测量探针的表面喷涂有YAG:Dy荧光层，并通过光纤分别与UV-LED紫外光源、滤光镜相连；
在工作状态下，所述的信号发射器控制UV-LED紫外光源发射出脉冲光源，在脉冲光源的作用下，温度测量探针上的YAG:Dy荧光层发出荧光信号，该荧光信号通过滤光镜被光电倍增管检测器接收，光电倍增管检测器将荧光信号转换成电流信号并传送至电阻箱，再转换成电压信号，并显示在示波器上，获得荧光衰减光谱，利用衰减方程换算成荧光寿命，再根据荧光寿命与温度关系的标准曲线即可获得温度信息。
2.根据权利要求1所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的温度测量探针为表面等离子喷涂YAG:Dy荧光层的单晶氧化铝温度测量探针。
3.根据权利要求2所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的单晶氧化铝温度测量探针的形状为圆柱状或圆片状。
4.根据权利要求2所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的YAG:Dy荧光层中YAG:Dy的化学式为3Y2O3·5Al2O3·n Dy2O3，其中，1≤n≤10，且n为整数。
5.根据权利要求4所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的YAG:Dy荧光层的厚度为5-20μm。
6.根据权利要求2至5任一项所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的单晶氧化铝温度测量探针的制备方法为：首先在单晶氧化铝上进行喷砂处理，获得粗糙度，然后采用等离子喷涂方法，将YAG:Dy粉末喷涂在单晶氧化铝上即可。
7.根据权利要求6所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的喷砂处理的条件为：喷砂压力为0.1-0.7MPa，喷砂颗粒为粒径为16-120目的Al2O3颗粒。
8.根据权利要求6所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统，其特征在于，所述的等离子喷涂方法为：控制基体的温度为200-600℃，喷枪与基体的间距为90-250mm，喷枪移动速度为300-1000mm/s，送粉速度为10-70g/min，送粉气流为0.5-1.2L/min，喷涂电压为100-180V，喷涂电流为200-250A，氩气流速为40-120L/min，氢气流速为15-45L/min。
9.如权利要求1所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统的测试方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)通过信号发射器控制UV-LED紫外光源发射出脉冲宽度为1-5ms，脉冲周期为10-1000ms的脉冲光源；
(2)在脉冲光源的作用下，温度测量探针上的YAG:Dy荧光层发出荧光信号，该荧光信号通过滤光镜被光电倍增管检测器接收；
(3)光电倍增管检测器将荧光信号转换成电流信号并传送至电阻箱，并通过电阻箱将电流信号转换为电压信号，将电压信号放大，显示在示波器上，获得荧光衰减光谱；
(4)通过对荧光衰减光谱利用衰减方程，获得荧光寿命；
(5)根据荧光寿命与温度关系的标准曲线获得温度信息。
10.如权利要求1所述的基于YAG:Dy荧光寿命测量的温度测量系统的应用，其特征在于，该系统用于测量航空发动机或地面燃气轮机处于工作状态下的温度。
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