The invention discloses a Raman frequency shift temperature measuring method and a system. The invention is a Raman frequency shift temperature measuring algorithm established according to the bond relaxation theory, and calculates corresponding results by configuring corresponding programs. Compared with similar distributed optical fiber Raman temperature measuring system, the invention is not limited by the influence of Raman scattering intensity. The invention not only can measure temperature, but also can effectively predict the binding energy of matter, and the Debye temperature. The corresponding configuration software of the invention (APP, mobile phone platform or PC application) has a professional breakthrough compared with the same temperature measuring software. It is not only the application of computer measurement of similar, but more important is: \by now the most widely on the mobile phone system, simplify operation process of measuring personnel, but also closely related to the mainstream of the development in modern times.
【技术实现步骤摘要】
一种拉曼频移测温方法及系统
:本专利技术属于检测领域,尤其涉及一种拉曼频移测温方法及系统。
技术介绍
:分布式光纤传感器因具有非导电性、体积小、抗电磁干扰强等优点,故成为近些年来迅速发展的一种新型测温传感器。它的工作原理很多,有液芯光纤OTDR(瑞利散射)、喇曼散射、布里渊散射、光克尔(kerr)效应和四波混频等。但大部分的分布式光纤传感器使用的是拉曼强度,即利用的是自发喇曼散射产生的反斯托克斯光强Pas与斯托克斯光强Ps的比值来测量物质的温度,工作原理复杂且易受拉曼强度的影响。式中,C是与温度无关的系统常数,λas、λs分别是反斯托克斯光和斯托克斯光的波长,h为普朗克常数、c为真空中光速、k为玻尔兹曼常数,ν是波数,T是纤芯温度即背测物体温度。
技术实现思路
:本专利技术的目的在于提供一种拉曼频移测温方法和系统,本专利技术相比于其它易受温度的限制的同类测温技术,本专利技术专利能够精确测量较大范围内的物质温度;本专利技术专利计算得到的物质温度应在物质德拜温度的三分之一倍和物质的熔点温度范围内—(物质温度超过熔点温度时,其内部结构将发生改变)。经过统计分析,目前已知的物质德拜温度最高为金钢石2230K,最低为铯38K,平均德拜温度在300K左右。即本专利技术的方法最低可测量温度约为13K。为解决上述问题,本专利技术的技术方案是:一种拉曼频移测温方法,使用拉曼频移值来测量被测物体的温度。进一步的改进,得到被测物体的德拜温度;根据被测物体的拉曼频移值得到被测物体的温度,其中拉曼频移与被测物体温度的关系式如下:其中,z表示被测物体材料的最近邻原子数;zb表示块体材料的 ...
【技术保护点】
一种拉曼频移测温方法,其特征在于,使用拉曼频移值来测量被测物体的温度。
【技术特征摘要】
1.一种拉曼频移测温方法,其特征在于,使用拉曼频移值来测量被测物体的温度。2.如权利要求1所述的拉曼频移测温方法,其特征在于,得到被测物体的德拜温度;根据被测物体的拉曼频移值得到被测物体的温度,其中拉曼频移与被测物体温度的关系式如下:其中,z表示被测物体材料的最近邻原子数;zb表示块体材料的配位数,ω(z,T)为z配位数的材料在温度T下的拉曼频移值;ω(1,T0)为材料双原子拉曼频移值;T表示被测物体的温度;T0表示0K;ω(zb,T0)为所测物质为块体尺寸大小时的拉曼频移值;Tm为所测物质的熔点温度;Eb表示物质单条化学键的键能;θD表示德拜温度;η(T)表示单条化学键的比热,η(T)=CV(T)/z,CV表示材料的比热;Ecoh=zEb表示原子结合能;x=θD/T;e表示自然常数;T>θD/3时,单键比热η=τR/z,R≈8.63*10^(-5)表示理想气体常数;τ表示维度,τ=1、2、3分别对应材料维度为薄膜尺寸大小、杆状尺寸大小及颗粒尺寸大小;若所测物质为已知物质,则可以查阅得到物质的双原子拉曼频移值、块体尺寸大小的拉曼频移值、原子结合能及单键能作为已知参量输入,通过等式(1)和(3),测量物质的温度值。3.如权利要求2所述的拉曼频移测温方法,其特征在于,若所测物质为未知物质,则采用等式(2),并对未知物质进行测量,分别确认不同参数,具体步骤如下:步骤一、通过测量确...
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