蓝宝石光纤黑体腔瞬态高温传感器测量系统特性参数研究

摘要

基于普朗克辐射定律溅射陶瓷薄膜的蓝宝石光纤黑体腔传感器能在恶劣的环境下工作,测温范围为900～2 000℃。基于集中热容假设建立了某蓝宝石光纤黑体腔传热数学模型,分析了黑体腔陶瓷膜层材料热物性与其响应速度间的关系,表现为:膜层厚度越小,其热响应速度越高。为测量该传感器的动态响应时间,使用了高功率激光脉冲作为1 500℃高温阶跃输入信号测得时间常数为10^(-2)s数量级。设计了能适应恶劣环境工作的传感器铠装结构。采用高温均热金属熔池实现了传感器的静态标定,从而解决了此类传感器在工程应用中的标定问题。利用该瞬态高温传感器成功地测量了某导弹发射箱前框的瞬态表面高温。