【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开式烧结设备的温度检查技术，具体涉及一种开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法。
技术介绍
1、开式烧结设备的高温监测对于提高设备维护质量具有重要意义，由于高温炉采取电磁加热的方式，会使大多数电子传感器融化失效。光纤温度传感器具有尺寸小，重量轻，抗电磁干扰，易于形成分布式传感网络的优点。因此光纤温度传感器是用于中频感应加热炉高温监测的绝佳选择。目前比较流行的用于温度测量的光纤传感器主要有光纤布拉格光栅，f-p腔，长周期光栅，马泽干涉仪，迈克尔逊干涉仪，光纤萨克耐克干涉仪。这些传感器的分析方式主要是用光谱分析仪来提取特征波长来表征外界温度的变化，但一般这种解调方式的探测范围有限，对于1000摄氏度的高温测量具有一定的难度。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，目的在于提高温度测量的动态范围，解决基于波长解调的高温测量方法的不足。
2、一种开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，包括脉冲光源，脉冲光源经单模光纤后与第一光纤耦合器的输入端连接，第一光纤耦合器的第一输出端经单模光纤后与光纤隔离器连接，第一光纤耦合器的第二输出端经单模光纤后与第二光纤耦合器的第一输入端连接，第二光纤耦合器的第一输出端经单模光纤后第一光纤温度传感器的输入端连接，第一光纤温度传感器的输出端经单模光纤后与第二光纤耦合器的第二输入端连接，第二光纤耦合器的第二输出端经单模光纤后与光电探测器的输入端连接，光电探测器与信号处理单元连接，并获取
3、δλ＝[(∈+α)δt]λ (1)
4、其中，∈为纤芯和包层的热光系数，α为光纤的有效热膨胀系数，λ为自由空间波长；
5、第一光纤温度传感器的边缘滤波效被描述为：
6、δpout＝δλpinλi (2)
7、其中，δpout为光电探测器探测到的光功率变化，pin为脉冲光源输出的光功率，λi为脉冲光源输出光的中心波长；
8、将式(1)和式(2)联系得：
9、
10、δt为第一光纤温度传感器温度。
11、进一步为：第二光纤耦合器的耦合比为50：50。
12、进一步为：第一光纤温度传感器由单模光纤、6mm色散补偿光纤、单模光纤级联而成，色散补偿光纤的纤芯直径5um,色散补偿光纤的包层直径为110um，色散补偿光纤的两端分别与单模光纤同轴熔接。
13、进一步为：第一光纤耦合器的耦合比为95：5，其中，95％脉冲光能量的输出端为第一输出端，5％脉冲光能量的输出端为第二输出端；在第一光纤耦合器的第一输出端通过另一第一光纤耦合器后与光纤隔离器连接，并将该另一第一光纤耦合器记为第三光纤耦合器，第三光纤耦合器的第二输出端与另一第二光纤耦合器的第一输入端连接，并将该另一第二光纤耦合器记为第四光纤耦合器，第四光纤耦合器的第一输出端经单模光纤与另一第一光纤温度传感器的输入端连接，并将该另一第一光纤温度传感器记为第二光纤温度传感器，第二光纤温度传感器的输出端经单模光纤后与第四光纤耦合器的第二输入端连接，第四光纤耦合器的第二输出端经单模光纤后与光电探测器的另一输入端连接。
14、进一步为：脉冲光源中心波长为1550nm，功率为50mw，频率为1khz，脉冲宽度为1200ns，作为探测光输出。
15、进一步为：信号处理单元包括a/d转换器、数字信号处理器和pc机。
16、本专利技术的有益效果：采用光纤环形镜和光纤温度传感器结构来提高位移测量的动态范围；利用光纤温度传感器透射光谱的线性区域偏移，提高了温度测量测量范围；利用光纤温度传感器克服了开式烧结设备的电磁干扰问题。
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1.一种开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：包括脉冲光源(1)，脉冲光源(1)经单模光纤后与第一光纤耦合器(2)的输入端连接，第一光纤耦合器(2)的第一输出端经单模光纤后与光纤隔离器(4)连接，第一光纤耦合器(2)的第二输出端经单模光纤后与第二光纤耦合器(5)的第一输入端连接，第二光纤耦合器(5)的第一输出端经单模光纤后第一光纤温度传感器(6)的输入端连接，第一光纤温度传感器(6)的输出端经单模光纤后与第二光纤耦合器(5)的第二输入端连接，第二光纤耦合器的第二输出端经单模光纤后与光电探测器的输入端连接，光电探测器(7)与信号处理单元连接，并获取第一光纤温度传感器(6)由于温度变化引起的线性传输区偏移Δλ：
2.根据权利要求1所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：第二光纤耦合器(5)的耦合比为50：50。
3.根据权利要求1或2所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：第一光纤温度传感器(6)由单模光纤、6mm色散补偿光纤、单模光纤级联而成，色散补偿光纤的纤芯直径5um,色散补偿光纤的包层直径为110um，色散补
4.根据权利要求3所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：第一光纤耦合器(2)的耦合比为95：5，其中，95％脉冲光能量的输出端为第一输出端，5％脉冲光能量的输出端为第二输出端；在第一光纤耦合器(6)的第一输出端通过另一第一光纤耦合器后与光纤隔离器(4)连接，并将该另一第一光纤耦合器记为第三光纤耦合器(3)，第三光纤耦合器(3)的第二输出端与另一第二光纤耦合器的第一输入端连接，并将该另一第二光纤耦合器记为第四光纤耦合器(11)，第四光纤耦合器(11)的第一输出端经单模光纤与另一第一光纤温度传感器的输入端连接，并将该另一第一光纤温度传感器记为第二光纤温度传感器(12)，第二光纤温度传感器(12)的输出端经单模光纤后与第四光纤耦合器(11)的第二输入端连接，第四光纤耦合器(11)的第二输出端经单模光纤后与光电探测器(7)的另一输入端连接。
5.根据权利要求1所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：脉冲光源(1)中心波长为1550nm，功率为50mW，频率为1Khz，脉冲宽度为1200ns，作为探测光输出。
6.根据权利要求1所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：信号处理单元包括A/D转换器(8)、数字信号处理器(9)和PC机(10)。
...【技术特征摘要】
1.一种开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：包括脉冲光源(1)，脉冲光源(1)经单模光纤后与第一光纤耦合器(2)的输入端连接，第一光纤耦合器(2)的第一输出端经单模光纤后与光纤隔离器(4)连接，第一光纤耦合器(2)的第二输出端经单模光纤后与第二光纤耦合器(5)的第一输入端连接，第二光纤耦合器(5)的第一输出端经单模光纤后第一光纤温度传感器(6)的输入端连接，第一光纤温度传感器(6)的输出端经单模光纤后与第二光纤耦合器(5)的第二输入端连接，第二光纤耦合器的第二输出端经单模光纤后与光电探测器的输入端连接，光电探测器(7)与信号处理单元连接，并获取第一光纤温度传感器(6)由于温度变化引起的线性传输区偏移δλ：
2.根据权利要求1所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：第二光纤耦合器(5)的耦合比为50：50。
3.根据权利要求1或2所述的开式烧结设备的抗电磁干扰高温监测方法，其特征在于：第一光纤温度传感器(6)由单模光纤、6mm色散补偿光纤、单模光纤级联而成，色散补偿光纤的纤芯直径5um,色散补偿光纤的包层直径为110um，色散补偿光纤的两端分别与单模光纤同轴熔接。
4.根据权利要求3所述的开式烧结设备的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉芳，王芳，刘志远，李冬伟，刘晓雨，范光华，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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