一种蓝宝石温度传感器及其制作方法以及温度测量系统技术方案

公开了一种蓝宝石温度传感器及其制作方法以及温度测量系统。该蓝宝石温度传感器包括：热防护装置、蓝宝石光纤探头、光纤耦合器；蓝宝石光纤探头的一端为传感头，另一端与光纤耦合器连接；热防护装置包围在蓝宝石光纤的外部；传感头置于热防护装置一端，防护装置的另一端与光纤耦合器连接；传感头由黑体腔包覆在蓝宝石光纤一端的外表面构成，黑体腔由多种感温材料颗粒通过等离子体电弧加热至熔融状态并均匀喷涂在蓝宝石光纤一端的外表面形成。通过使用等离子体喷涂方法制作的蓝宝石光纤温度传感器，具有测温范围广、热响应速度快、精度高、寿命长、成本低和本质绝缘的优点，比传统温度计的优势更突出，抗腐蚀性、抗电磁干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石温度传感器及其制作方法以及温度测量系统
本专利技术涉及瞬态高温测量领域，更具体地，涉及一种蓝宝石温度传感器及其制作方法以及温度测量系统。
技术介绍
温度和热流的精确测量一直是燃烧领域发展的关键问题之一，为开发设计航空涡轮发动机、超燃冲压发动机以及高温风洞测试等都具有重要的意义和应用价值，这些复杂工况下燃气瞬态高温测量工作的共同特点是温度高，变化快，可能伴有高压或高速流动，一次性过程居多，测量条件恶劣，传统的热电偶无法满足测试要求。按照测量原理分类，可将燃烧温度测量方法分为接触式测温方法和非接触式测温方法。接触式测温法的感温原件直接置于被测温度场，不受被测介质热物性参数的影响，常用的接触式测温法有热电偶测温法、等离子体测温法等，具有使用方便、测量精度高等优点。但近年来测量响应速度慢、温度上限低、使用寿命短等因素限制了热电偶的应用。非接触测温法具有响应速度快、测温无上限、不影响被测对象温度场等优势，是目前国内外研究的重点。按照测量手段的不同，非接触式测温方法又可分为光学成像法、激光光谱法、光谱辐射法和微波法等四大类。常用的非接触式测温方法中，光学成像法和相干反斯托克斯拉曼散射法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓝宝石光纤温度传感器，其特征在于，包括热防护装置、蓝宝石光纤探头、光纤耦合器；所述蓝宝石光纤探头的一端为传感头，另一端与所述光纤耦合器连接；所述热防护装置包围在所述蓝宝石光纤的外部；所述传感头置于所述热防护装置一端，所述防护装置的另一端与所述光纤耦合器连接；所述传感头由黑体腔包覆在所述蓝宝石光纤一端的外表面构成，所述黑体腔由多种感温材料颗粒通过等离子体电弧加热至熔融状态并均匀喷涂在所述蓝宝石光纤一端的外表面形成。

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石光纤温度传感器，其特征在于，包括热防护装置、蓝宝石光纤探头、光纤耦合器；所述蓝宝石光纤探头的一端为传感头，另一端与所述光纤耦合器连接；所述热防护装置包围在所述蓝宝石光纤的外部；所述传感头置于所述热防护装置一端，所述防护装置的另一端与所述光纤耦合器连接；所述传感头由黑体腔包覆在所述蓝宝石光纤一端的外表面构成，所述黑体腔由多种感温材料颗粒通过等离子体电弧加热至熔融状态并均匀喷涂在所述蓝宝石光纤一端的外表面形成。2.根据权利要求1所述的蓝宝石光纤温度传感器，其特征在于，所述防护装置为尖劈形状的保护套管，所述蓝宝石光纤安装于所述保护套管内部的轴心处，所述传感头位于所述保护套管的尖端，所述传感头部分外露或全部外露。3.根据权利要求2所述的蓝宝石光纤温度传感器，其特征在于，所述保护套管为钨合金材质，所述保护套管内壁与所述蓝宝石光纤之间的中空腔填充有隔热密封材料，所述保护套管的两端与所述蓝宝石光纤的连接处通过高温胶密封连接。4.根据权利要求2所述的蓝宝石光纤温度传感器，其特征在于，还包括滞止罩，所述滞止罩为所述保护套管尖端的延长部分，所述滞止罩半包围所述传感头。5.根据权利要求1所述的蓝宝石光纤温度传感器，其特征在于，还包括法兰套，所述保护套管的非尖端边沿设有凸起，所述法兰套套接于所述保护套管的非尖端并与所述凸起配合，所述法兰套通过螺栓与所述光纤耦合器固定连接。6.一种蓝宝石光纤温度传感器的制作方法，其特征在于，包括：将蓝宝石光纤两端面研磨抛光，其中一端沿周向打磨；采用等离子体喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：于靖波，肖维忠，康国剑，王宏伟，马元宏，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11