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光纖溫度傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
日期：2025-03-27 11:26
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摘要：
光纖溫度傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫系統(tǒng)工作。 發(fā)光二極管發(fā)射調(diào)制的激勵(lì)光， 經(jīng)聚光鏡耦合到Y(jié)型光纖的分支端， 由Y型光纖并通過光纖耦合器耦合到光纖溫度傳感頭。
溫系統(tǒng)工作。 發(fā)光二極管發(fā)射調(diào)制的激勵(lì)光， 經(jīng)聚光鏡耦合到Y(jié)型光纖的分支端， 由Y型光纖并通過光纖耦合器耦合到光纖溫度傳感頭。
光纖溫度傳感器光纖傳感頭端部受激勵(lì)光激發(fā)而發(fā)射熒光，熒光信號(hào)由光纖導(dǎo)出， 并通過光纖耦合器從Y型光纖的另一分支端射出， 由光電探測器接收。
光電探測器輸出的光信號(hào)經(jīng)放大后由熒光信號(hào)處理系統(tǒng)處理， 計(jì)算熒光壽命并由此得到所測溫度值。 而在高溫區(qū)（400℃以上）， 輻射信號(hào)足夠強(qiáng)， 輻射測溫系統(tǒng)工作， 發(fā)光二極管關(guān)閉。
輻射信號(hào)通過藍(lán)寶石光纖并通過Y型光纖輸出， 由探測器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)， 系統(tǒng)通過檢測輻射信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到所測溫度。
光纖溫度傳感器光纖傳感頭端部由Cr3+離子摻雜， 實(shí)現(xiàn)光激勵(lì)時(shí)的熒光發(fā)射。 摻雜部分光纖長度為8～10 mm。 端部光纖的外表面同時(shí)鍍覆黑體腔， 用于輻射測溫。 (這時(shí)，光纖黑體腔長度與直徑之比大于10，可以滿足黑體腔表觀輻射率恒定的要求)。 值得注意的是， 避免或減少熒光發(fā)射部分與熱輻射部分的相互干擾， 對(duì)保證整個(gè)系統(tǒng)的性能十分重要。
經(jīng)過分析， 可以發(fā)現(xiàn)這種干擾主要表現(xiàn)為:
1) 熒光信號(hào)中輻射背景信號(hào)對(duì)熒光壽命檢測精度的影響，
2) 光纖表面鍍覆對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，
3) 光纖內(nèi)Cr3+離子摻雜對(duì)黑體腔熱輻射信號(hào)的影響。
