蓝宝石光纤瞬态高温传感器技术研究

四、实验过程及结果

资料显示，乙炔焰的焰心温度可达4000℃以上，因此在实验中我们以此为高温热源对所设计的系统进行了测试。实验装置比较简单，首先将蓝宝石黑体温度传感器固定金属支架上，点燃乙炔并调节乙炔气体和氧气的比例后，手持乙炔枪迅速扫过蓝宝石黑体温度传感器，所测数据如图4所示。数字示波器采用PHILIPSPM9080记忆存储示波器，该示波器功能齐全，扫描速度范围宽，可从10s/div到1ns/div。从图4 中可以得知，所测温度达1960℃，响应时间小于120ms。实验中，调节燃烧乙炔气体和氧气的比例及火焰与传感器的距离非常重要，因为焰心的温度远远超过2000℃，极易在实验中烧坏温度传感器。

五、特点及结论

在工业诸多的瞬态高温环境中，即使测量温度范围较高的钨铼热电偶也容易氧化变脆，导致机械强度降低，再加上对响应特性的要求传统元件往往难以胜任，因此迫切需要能适应瞬态变化过程的高温测试系统。我们采用蓝宝石高温光纤为传感器对瞬态乙炔焰进行了测试，测试结果信噪比非常好，表明其完全可以进行瞬态高温测试。

本试验的结果有以下特点：采集方法简单，成本低;测试温度范围高，可达2000℃;响应时间小于120ms，可对各种瞬态变化过程进行测试。对于更为复杂的瞬态高温，只要解决了传感器的防冲击、振动等问题，是完全可以适用的。因此，它有很好的推广价值。