CN219319617U - 基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，包括激光器、光模块、光谱仪、光功率计、控制终端、第一感温探头芯和第二感温探头芯；所述第一感温探头芯通过传输光纤与光模块相连；所述光模块还与激光器和光谱仪分别连接；所述第二感温探头芯通过传输光纤连接到光功率计；所述控制终端与光功率计。本实用新型能够实现从常温到1100K高温的测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及测温领域，具体涉及一种基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置。
背景技术
温度测量在科学研究和我们的生活中随处可见，温度的测量与控制不论是在工业领域，民用领域或者军用领域都有着重要的作用。温度的检测与控制直接与安全生产，产品质量，生产效率，节约能源等重大指标相联系。作为检测类仪表之一的温度传感器越发受到人们的重视。特别是光纤温度传感器因其特性受到人们的广泛关注与研究。光纤温度传感器凭借其体积小，可挠性好，抗电磁干扰，直接接触，高灵敏度，可在强电场，强磁场，超高温和和辐射等等恶劣环境正常工作等优点受到人们广泛关注与研究。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，能够实现从常温到1100K高温的测量。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，包括激光器、光模块、光谱仪、光功率计、控制终端、第一感温探头芯和第二感温探头芯；所述第一感温探头芯通过传输光纤与光模块相连；所述光模块还与激光器和光谱仪分别连接；所述第二感温探头芯通过传输光纤连接到光功率计；所述控制终端与光功率计；所述感温探头芯采用钨酸钙感温探头。
进一步的，还包括半铜管，用于承载两个感温探头芯。
进一步的，所述传输光纤采用普通石英光纤，并包裹有高温胶。
进一步的，所述激光器为980nm激光器，作为荧光强度比值测温的泵浦光源。
进一步的，所述感温探头芯为柱状钨酸钙感温探头与打磨光滑的光纤耦合良好后用陶瓷管封装，采用的封装粘合剂为耐高温胶。
进一步的，所述光模块包括三个端口,其中一个为激光源接入端口，激光通过光模块进入光纤内；所述激光通过光纤传输到感温探头芯，同时激励感温探头芯转换为荧光；所得到的荧光由同一条光纤经第二个端口回传至光模块，通过滤波片反射经上方荧光出光端口到光纤光谱仪，转换为电信号输入计算机得到上荧光光谱。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本实用新型通过光纤传递信号，所需激光器泵浦功率较小，安全高效；
2、本实用新型测温范围大，使用范围广泛；
3、本实用新型测温灵敏度高，能够在各种恶劣环境中测温而不受电磁干扰，极大的提高了测温的准确度；
4、本实用新型体积小而轻便，能够实现定点局部精确测温。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图
图2为本实用新型实施例的装置图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
请参照图1，本实用新型提供一种基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，包括激光器、光模块、光谱仪、光功率计、控制终端、第一感温探头芯和第二感温探头芯；本实施例中装置主要有两条光路：第一条光路为一个感温探头芯通过传输光纤与光模块相连，激励光与荧光均通过该光纤传输，激光器通过光纤将激光传输到光模块，再通过传输光纤将激光传到感温探头芯；荧光材料被激光激发发出荧光沿着传输光纤反射回光模块，再通过光纤传输，给光谱仪，光谱仪通过通信接口与工控机相连，经工控机的温度解析程序处理后可以实时得出温度；第二条光路为感温探头芯通过传输光纤连接到光功率计，光功率计通过通信接口与工控机相连，将测得的光功率信号传输到工控机。由工控机温度解析程序处理计算得出温度。
优选的，在本实施例中，激光器为980nm激光器，作为荧光强度比值测温的泵浦光源。
优选的，在本实施例中，光模块主要有三个端口,其中一个为激光源接入端口，980nm激光通过光模块进入光纤内；通过光纤传输到端部的荧光粉上同时激励荧光粉发射上转换荧光；所得到的荧光由同一条光纤经第二个端口回传至光模块，通过滤波片反射经上方荧光出光端口到光纤光谱仪，转换为电信号输入计算机得到上转换荧光光谱。
在本实施例中，还包括用于承载两个感温探头芯的半铜管。
在本实施例中，感温探头芯为烧制成的柱体荧光材料与打磨光滑的光纤耦合良好后用陶瓷管封装，所用封装粘合剂也需用到耐高温胶，防止光纤头在高温下损坏。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，其特征在于，包括激光器、光模块、光谱仪、光功率计、控制终端、第一感温探头芯和第二感温探头芯；所述第一感温探头芯通过传输光纤与光模块相连；所述光模块还与激光器和光谱仪分别连接；所述第二感温探头芯通过传输光纤连接到光功率计；所述控制终端与光功率计；所述感温探头芯采用钨酸钙感温探头。
2.根据权利要求1所述的基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，其特征在于，还包括半铜管，用于承载两个感温探头芯。
3.根据权利要求1所述的基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，其特征在于，所述传输光纤采用普通石英光纤，并包裹有高温胶。
4.根据权利要求1所述的基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，其特征在于，所述激光器为980nm激光器，作为荧光强度比值测温的泵浦光源。
5.根据权利要求1所述的基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，其特征在于，所述感温探头芯为柱状钨酸钙感温探头与打磨光滑的光纤耦合良好后用陶瓷管封装，采用的封装粘合剂为耐高温胶。
6.根据权利要求1所述的基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置，其特征在于，所述光模块包括三个端口,其中一个为激光源接入端口，激光通过光模块进入光纤内；所述激光通过光纤传输到感温探头芯，同时激励感温探头芯转换为荧光；所得到的荧光由同一条光纤经第二个端口回传至光模块，通过滤波片反射经上方荧光出光端口到光纤光谱仪，转换为电信号输入计算机得到上荧光光谱。
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| CN202221475378.3U CN219319617U (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置 |
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| CN115127690A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-30 | 福州大学 | 基于荧光强度比与热辐射温度特性的高温光纤测温装置 |
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2022
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