一种基于多普勒展宽效应的火焰热力学温度校准装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多普勒展宽效应的火焰热力学温度校准装置，包括平面燃烧器、平面多通池、激光控制和数据采集模块，平面燃烧器包括内层的富氧燃烧区域、中间层的N<subgt;2</subgt;与燃料伴流区域、外层的N<subgt;2</subgt;吹扫区域，富氧燃烧区域通过燃烧产生平面火焰，N<subgt;2</subgt;与燃料伴流区域用于消除火焰边缘的O<subgt;2</subgt;吸收干扰，N<subgt;2</subgt;吹扫区域用于消除环境中的O<subgt;2</subgt;吸收干扰；平面多通池利用多个反射镜形成多次反射光路，将多次反射光路调节在同一水平面内；激光控制和数据采集模块产生激光穿过火焰，采集平面多通池反射的光信号得到O<subgt;2</subgt;吸收光谱，通过对吸收谱线进行测量，获取多普勒展宽并计算得到火焰的热力学温度。本发明专利技术可以实现基于多普勒展宽效应的1600K以上火焰温度的准确测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热学计量测试和燃烧诊断领域，尤其涉及一种基于多普勒展宽效应的火焰热力学温度校准装置。

技术介绍

1、温度是最广泛使用的热工参数之一，其准确测量在科学研究、工业生产、国防安全、能源应用等诸多领域中均发挥重要作用。尤其是燃烧相关的火焰温度，决定了燃烧反应的方向和剧烈程度，以及燃烧产物和污染物的生成，并制约着热端部件的材料选择、耐热性能需求、加工工艺等，其准确测量对于工业锅炉炉膛、发动机、燃气轮机、航空航天动力装备等燃烧能源应用具有重要意义。

2、但目前，与固体表面温度测量和较低温度下气体温度测量不同，火焰等高温气体的温度测量还缺少相应的温度标准，难以保障测量结果的准确性和可靠性。传统的热电偶等接触式测量技术和温度标准，存在干扰流场、响应速度慢、温度测量上限低等问题，难以对火焰温度进行测量，同时作为次级测量方法，需要依赖its-90温标建立繁琐的量值传递体系，存在随时间的漂移而需要周期性检定等问题，在新开尔文定义后也将逐步被取代。

3、相比之下，多普勒展宽效应测温技术，是基于玻尔兹曼常数的量子原理的原级测温技术，可以无需温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多普勒展宽效应的火焰热力学温度校准装置，其特征在于，包括平面燃烧器、平面多通池、激光控制和数据采集模块，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光控制和数据采集模块如下计算得到火焰的热力学温度：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激光控制和数据采集模块如下获取多普勒展宽：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述平面多通池包括三个焦距相同的平凹反射镜，其中两个反射镜设置在所述平面多通池的一侧，一个反射镜设置在所述平面多通池的另一侧，两侧的距离为两倍焦距，形成多次反射光路，通过调节三个反射镜的相对高度和...

【技术特征摘要】

1.一种基于多普勒展宽效应的火焰热力学温度校准装置，其特征在于，包括平面燃烧器、平面多通池、激光控制和数据采集模块，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光控制和数据采集模块如下计算得到火焰的热力学温度：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激光控制和数据采集模块如下获取多普勒展宽：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述平面多通池包括三个焦距相同的平凹反射镜，其中两个反射镜设置在所述平面多通池的一侧，一个反射镜设置在所述平面多通池的另一侧，两侧的距离为两倍焦距，形成多次反射光路，通过调节三个反射镜的相对高度和角度，能够将三个反射镜上的光斑调整在同一高度下，从而使多次反射光路保持在同一高度平面内。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，还包括燃气供给和水冷模块，所述燃气供给和水冷模块包括质量流量控制器、水冷机和高扬程水泵，质量流量控制器分别控制n2、o2、燃料三种气体的流量达到需要的流量并保持稳定，所述水冷机和高扬程水泵用于维持冷却水循环。

6.根据权利要求1-3中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫宇，蔡静，常海涛，钱宝健，杨永军，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：