【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种基于光纤辐射致衰减温度依赖性的双波长差分温度测量系统,属于温度测量
技术介绍
温度一个基本的物理量。温度检测在现代工业系统和工程应用中占有十分重要的地位。以热电偶、钼合金和半导体为代表的传统温度传感器以原理简单、成本低、精度高的优点在多年前就获得了广泛的应用,在许多场合起着不可替代的作用。但是在易燃、易爆、空间狭窄、具有腐蚀性环境或有电磁干扰的恶劣环境下,传统的温度测量技术受到很大的限制,甚至无法工作。 光纤具有体积小、重量轻、结构灵活,抗电磁干扰、电绝缘的优点。目前光纤温度传感器主要包括光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器、半导体吸收式光纤温度传感器和光纤法布里-波罗腔干涉式温度传感器等,在温度测量领域起到重要作用。其中,光纤布拉格光栅温度传感器是通过精密工艺在光纤中进行雕刻,使光纤内的折射率成周期性分布,形成光纤布拉格光栅(FBG),利用布拉格波长来对温度敏感。光纤光栅光纤布拉格光栅温度传感器温度感应度高。但是,采用波长调制,导致解调系统复杂,以及容易引起温度-应力交叉感应等问题。半导体吸收型光纤温度传感器是利用半导体材的吸收光谱随温度变 ...
【技术保护点】
一种基于光纤辐射致衰减温度依赖性的双波长差分温度测量系统,其特征在于,包括第一光源、第二光源、耦合器、敏感光纤、波分复用器件、第一探测器、第二探测器、探测电路和计算机;第一光源发出λ1波段的光,第二光源发出λ2波段的光,第一光源和第二光源发出光输入至耦合器,耦合器对两束光进行耦合,通过通信光纤输出至敏感光纤,通过敏感光纤后,输出至波分复用器件,波分复用器件对输入光进行分离,λ1波段的光输出至第一探测器,λ2波段的光输出至第二探测器,第一探测器和第二探测器对两路光信号进行探测,分别得到两路光信号的功率,将功率输出至探测电路,探测电路将探测到的光信号转化为电信号,并且进行滤波放 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤辐射致衰减温度依赖性的双波长差分温度测量系统,其特征在于,包括第一光源、第二光源、耦合器、敏感光纤、波分复用器件、第一探测器、第二探测器、探测电路和计算机; 第一光源发出λ i波段的光,第二光源发出λ 2波段的光,第一光源和第二光源发出光输入至耦合器,耦合器对两束光进行耦合,通过通信光纤输出至敏感光纤,通过敏感光纤后,输出至波分复用器件,波分复用器件对输入光进行分离,X1波段的光输出至第一探测器,λ2波段的光输出至第二探测器,第一探测器和第二探测器对两路光信号进行探测,分别得到两路光信号的功率,将功率输出至探测电路,探测电路将探测到的光信号转化为电信号,并且进行滤波放大,输出到计算机,计算机对光纤衰减数据进行处理,解调出温度信息,进行显示和存储。2.根据权利要求I所述的一种基于光纤辐射致衰减温度依赖性的双波长差分温度测量系统,其特征在于,所述的第一光源和第二光源发出光,某一时刻两波长的入射光功率分别为常数ifjpp,第一探测器和第二探测器的探测功率为ρλ1α)和ρλ2α);则此时光纤在两波长的衰减差值为 AU) = A, ,(/)-Α; (O = IOlu ~ — IOig = IO lg(4r(I) 、~ ι\λ<) U ^ ^,(/) 其中,Αλ1α)和Αλ2α)分别为光纤在λ^ρ λ2波段的光衰减巧丨和打2分别为光纤在^和λ2波段的入射光功率,ρλ1α)和ρλ2α)分别为光纤在λ^ρ λ2波段的输出光功率,根据在该温度传感器调试阶段确定的衰减与温度的关系A(t) =f(T(t))解调出温度信息T(t)。3.根据权利要求I所述的一种基于光纤辐射致衰减温度依赖性的双波长差分温度测量系统,其特征在于,所述的敏感光纤为经过辐照并退火处理的光纤,敏感光纤对入1和λ2两个波段的光衰减具有温度依赖性,其中一个波长衰减随温度增加而增加,另一波长的光衰减随温度的增加而降低。4.一种基于光纤辐射致衰减温度依赖性的双波长差分温度测量系统,其特征在于,包括第一光源、第二光源、耦合器、定向耦合器、敏感光纤、反射装置、波分复用器件、第一探测器、第二探测器、探测电路和计算机; 第一光源发出λ工波段的光,第二光源发出λ 2波段的光,第一光源和第二光源发出光输入至耦合器,耦合器对两束光进行耦合,输出至定向耦合器,通过至定向耦合器后进入敏感光纤,通过敏感光纤末端的反射装置,光进行反射,又输入至定向耦合器,通过定向耦合器输出至波分复...
【专利技术属性】
技术研发人员:金靖,郭建华,宋凝芳,徐娆美,宋镜明,徐宏杰,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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