光纖熒光測溫儀是一種基于熒光材料的光致發(fā)光現(xiàn)象的溫度測量設(shè)備,相對于傳統(tǒng)熱電偶式測量方法,具有抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫高壓等優(yōu)勢,能夠在更加惡劣的外界環(huán)境下實現(xiàn)溫度的實時檢測,具有廣闊的應(yīng)用前景。論文中首先介紹了光纖熒光測溫技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了相對于其他溫度測量方式光纖熒光測溫技術(shù)所具有的獨特優(yōu)勢,以及本文的研究目的。并通過介紹光纖熒光測溫儀的工作機理,分析了影響溫度測量的關(guān)鍵因素,為光纖熒光測溫儀的設(shè)計建立了理論基礎(chǔ)。然后對光纖熒光測溫儀進(jìn)行了整體的設(shè)計,包括了光路、電路、軟件、結(jié)構(gòu)以及算法等內(nèi)容。為驗證整體方案的可行性,設(shè)計了溫度測量的對比實驗,由實際的數(shù)據(jù)對整體方案進(jìn)行分析研究。最后就所設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和展望,提出了后續(xù)的改進(jìn)方向和思路。本文以實際的工程項目為基礎(chǔ),對光纖熒光測溫儀的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討,主要研究了以下關(guān)鍵技術(shù):(1)光機結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)包括:采用單光纖同時實現(xiàn)光源信號和熒光信號的傳遞,減小光纖熒光測溫儀的體積和熒光損失;采用多個濾光片實現(xiàn)激勵光和熒光的篩選;采用高溫熔融技術(shù)實現(xiàn)光纖熒光探頭的密封。(2)解調(diào)電路的關(guān)鍵技術(shù)包括:采用矩形波信號和... 

【文章來源】：中國運載火箭技術(shù)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

油浸式變壓器結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1. 2 高壓開關(guān)機柜Fig1. 3 High voltage switchgear cabinet，光纖熒光測溫技術(shù)還可應(yīng)用于煤炭、石油等礦產(chǎn)鉆探中和工業(yè)、天然氣）存儲等需要對溫度長時間嚴(yán)格監(jiān)控的場合。的及意義溫度測量技術(shù)的研究從誕生至今已經(jīng)持續(xù)了很多年，但隨著新的領(lǐng)域的不斷擴展，對傳感器的性能要求提高，還有很大的發(fā)展空越的新材料不斷涌現(xiàn)，新的特性的敏感材料為我們提供了新的選臨新的理念。作為一個很有發(fā)展前途的技術(shù)，光纖熒光溫度傳感是很廣泛，尤其在一些特殊行業(yè)的應(yīng)用上，如醫(yī)療、高壓電氣設(shè)備空航天上在線溫度檢測上。因此建立全面系統(tǒng)的光纖熒光溫度檢用化技術(shù)，對提高我國這方面的科學(xué)儀器的水平具有重要的意義在依據(jù)熒光余輝現(xiàn)象設(shè)計一種小型化的光纖熒光測溫儀，實

圖 3. 1 本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖Fig3. 1 Schematic diagram of the overall structure design of the system如圖 3.1 為本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，主要分為光路與電路兩大部分。其中光了光信號的產(chǎn)生及傳遞。電路部分實現(xiàn)了光信號向電信號的轉(zhuǎn)換、電信號的解調(diào)的通信等功能。.1 光路部分光路涉及到以下器件：光纖、熒光光纖探頭、光路結(jié)構(gòu)、光電探測器、光源、、透鏡等。（1）光纖：其中光纖作為光信號的傳輸通道連接主體結(jié)構(gòu)件和熒光光纖探頭，光源發(fā)出的激勵光和熒光光纖探頭受激勵產(chǎn)生的熒光余輝信號。（2）熒光光纖探頭：熒光光纖探頭的主要材料為熒光粉末與光學(xué)黏膠的混合物材料產(chǎn)生的余輝的壽命隨著溫度變化而變化。其產(chǎn)生的光信號被用來測量熒光余命。（3）光路結(jié)構(gòu)：光路結(jié)構(gòu)主要由結(jié)構(gòu)件及透鏡、濾光片和結(jié)構(gòu)件組成。光路實

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光纖傳感技術(shù)發(fā)展分析及趨勢預(yù)測[J]. 閆志學(xué).  工程技術(shù)研究. 2017(10)
[2]熒光光纖溫度傳感器在微波消解儀中的應(yīng)用[J]. 何展強,羅健明.  計測技術(shù). 2017(S1)
[3]一種新的去除遙感影像混合噪聲組合濾波方法[J]. 朱建軍,周靖鴻,周璀,樊東昊.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(03)
[4]基于光纖測溫系統(tǒng)的礦井采空區(qū)“三帶”研究[J]. 程根銀,唐晶晶,曹健,牛振磊,周逸飛.  中國煤炭. 2016(12)
[5]一種特高壓直流電壓測量裝置內(nèi)部溫度的測量方法[J]. 馮建華,王珊,雷鵬.  高壓電器. 2016(07)
[6]一種用于光纖陀螺降噪的魯棒平滑濾波算法[J]. 肖文健,馬東璽,陳志斌,劉先紅,肖程.  紅外與激光工程. 2016(06)
[7]低成本的光纖熒光溫度傳感器[J]. 徐鈺山,黎敏.  傳感器世界. 2012(11)
[8]基于單片機的礦井下實時溫度測量及無線數(shù)據(jù)傳輸[J]. 朱翔.  科技視界. 2012(29)
[9]灰度圖像加權(quán)有向平滑濾波算法[J]. 楊吉宏,胡順波,張民,薛凌燕.  計算機工程與設(shè)計. 2010(01)
[10]高精度光纖熒光測溫法的穩(wěn)定性研究[J]. 賈丹平,林樂樂,苑瑋琦,林應(yīng)文.  計量學(xué)報. 2008(02)

博士論文
[1]高溫礦井溫度場演化規(guī)律與降溫技術(shù)研究[D]. 張立新.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[2]基于光纖傳感技術(shù)的油浸式電力變壓器狀態(tài)多參量在線檢測研究[D]. 陳霄.山東大學(xué) 2012
[3]Li+增強稀土離子熒光現(xiàn)象及機制研究[D]. 白云峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]測溫式光纖電流互感器的研究[D]. 賈丹平.沈陽工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于熒光強度的光纖測溫系統(tǒng)[D]. 索毅.浙江大學(xué) 2017
[2]銪摻雜鎂鋁酸鋇的熱敏熒光特性研究[D]. 顏林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于熒光光纖測溫的開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 王光偉.南京理工大學(xué) 2013
[4]變壓器繞組溫度分布光纖光柵在線監(jiān)測及影響因素研究[D]. 奚紅娟.重慶大學(xué) 2012
[5]高精度熒光光纖溫度傳感器及其應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 劉蘭書.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所) 2011
[6]基于熒光機理的溫度測量技術(shù)的研究[D]. 薄曉旭.燕山大學(xué) 2011
[7]變壓器內(nèi)部溫度光纖傳感監(jiān)測及繞組熱點溫度計算改進(jìn)方法[D]. 劉軍.重慶大學(xué) 2009
[8]寧夏大壩發(fā)電廠變壓器內(nèi)部溫度光纖光柵監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 張銳.重慶大學(xué) 2008
[9]基于光纖光柵溫度傳感的變壓器內(nèi)部溫度監(jiān)測原理及方法研究[D]. 趙濤.重慶大學(xué) 2008
[10]熒光光纖溫度傳感器的研究[D]. 王冬生.燕山大學(xué) 2006



本文編號：2945725