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一种实用化实时测温系统的测温灵敏度

谢安东 ,  施德恒 ,  陈玉科 ,  刘玉芳

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文章导航 > 激光技术  > 2004 >  28(6): 625-629
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shu
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shu

一种实用化实时测温系统的测温灵敏度

  • 1.

    井岗山师范学院, 物理系, 吉安, 343009;

  • 2.

    信阳师范学院, 物理系, 信阳, 464000;

  • 3.

    空军第一航空学院, 基础部, 信阳, 464000;

  • 4.

    河南师范大学, 物理系, 新乡, 453007;

  • 5.

    四川大学, 原子与分子物理研究所, 成都, 610065

    • 作者简介: 谢安东(1964- ),男,副教授,博士研究生,主要从事原子分子物理研究.E-mail:xieandongzhou@163.com.
  • 基金项目:

    国家八六三计划资助项目(2002AA103064)

  • 中图分类号: TN247

Temperature measurement sensitivity of a practical real-time temperature measurement system

  • 1.

    Department of Physics, Jinggangshan Normal College, Ji'an 343009, China;

  • 2.

    Department of Physics, Xinyang Teachers' College, Xinyang 464000, China;

  • 3.

    Department of Foundation, The First Aeronautical College of Air Force, Xinyang 464000, China;

  • 4.

    Department of Physics, Henan Normal University, Xinxiang 453002, China;

  • 5.

    Institute of Atomic and Molecular Physics, Sichuan University, Chengdu 610065, China

  • CLC number: TN247

  • 摘要: 基于基尔霍夫定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。基于该系统A/D转换器件的分辨率、V(T)-T曲线的温度灵敏度及其与测温范围间的制约关系,确定了系统应选用16位的芯片为其A/D转换器件;基于该系统的测温精度、V(T)-T曲线的相对温度灵敏度及其与波长间的关系,对其工作波长的优化选择进行了进一步的讨论;基于探头的温度分辨力、A/D转换器件的分辨率以及与V(T)-T曲线的温度灵敏度间的制约关系,对其波长带宽的优化设计进行了进一步的分析,并给出了系统在673K～1473K内的测温灵敏度。对系统进行优化设计后,在测温范围的低温段,其灵敏度不低于0.5K;在测温范围的高温段,则不低于0.1K。在673K～1473K内,其测温不确定度不低于0.3%。
    Abstract: Based on the Kirchhoff law,a practical temperature real-time measurement system using laser diode InGaAs/I and LiTaO3 pyroelectric detector is presented.By means of analyzing the relationships among resolving power of A/D converter,temperature measurement sensitivity of V(T)-T curve and temperature measurement range,16bite A/D converter for this instrument is determined.According to the relationships among temperature measurement accuracy,relative temperature measurement sensitivity of V(T)-T curve and waveleng ths,further optimal wavelength is discussed.Based on the relationships among resolving power of the detector and A/D converter and temperature sensitivity of V(T)-T curve,further optimal wavelength bandwidth is analyzed.Temperature measurement sensitivity of the instrument at 673K～1473K is given.Temperature measurement sensitivity is above 0.5K at lower temperatures and above 0.1K at higher temperatures at 673K～1473K after using optimal parameters.Temperature measurement inaccuracy at 673K～1473K exceeds 0.3%.
  • [1]

    KHAN M A,ALLEMAND C,EAGAR T W.Noncontact temperature measurement Ⅰ:interpolation based techniques[J].Rev Sci Instrum,1991,62(2):392～402.
    [2]

    HAHN J W,RHEE C.Reference wavelength method for a two-color pyrometer[J].Appl Opt,1987,26(24):5276～5279.
    [3]

    HUNTER G B,ALLEHAND C D,EAGER T W.Multiwavelength pyrometer[J].Opt Engng,1985,24(6):1081～1085.
    [4]

    DEWITT D P.Inferring temperature from optical radiation measurements[J].Opt Engng,1986,25(4):596～601.
    [5]

    KRIVTZUM V,GRASS B,HERGENRODER R et al.Temperature measurement of liquids by differential absorption of two diode laser[J].Applied Spectroscopy,2001,55(9):1251～1258.
    [6]

    FAN C H,LONGTIN J P.Laser-based measurement of temperature or concentration change at liquid surface[J].Journal of Heat Transfer,Transactions ASME,2000,122(4):757～762.
    [7]

    KEE H H,LEES G P,NEWSON T P.Technique for measuring distributed temperature with 35cm spatial resolution utilizing the Landau-Placzek ratio[J].IEEE Photon Technol Lett,2000,12(7):873～875.
    [8] 胡瑞华,栾松,孙宁克.可同时测量温度及发射率的辐射温度计[J].红外技术,1998,20(2):21～22.
    [9] 施德恒,黄国庆,刘玉芳.一种实用化实时测温系统的工作波长的优化设计[J].中国激光,2003,30(6):545～550.
    [10] 施德恒,黄国庆,刘玉芳 et al.一种实用化实时测温系统的优化设计[J].光学学报,2003;23(11):1394～1401.
    [11] 施德恒,黄国庆,刘玉芳.光源对测温系统测温精度及测温范围的影响[J].光电子*激光,2003,14(5):529～533.
    [12]

    TAMURA Y,TATSUWAKI M,SUGIMURA T et al.Temperature measure of steel in the furnace[A].Temperature,its Measurement and Control in Science and Industry[C].New York:American Institute of Physics,1982.505～512.
    [13] 王勇,廖延标,辛军 et al.实用化双折射式光纤温度传感器系统最佳设计[J].光学学报,1999,19(1):87～92.
    [14]

    COATES P B.Analytic estimation of systematic errors in photoelectric pyrometry[J].High Temperatures-High Pressures,1985,17:507～518.
  • [1] 方挺 , 王怀 , 陆柯顺 , 王彦 , 欧阳强强 . 基于双波段对数比放大的热风炉拱顶测温系统. 激光技术, 2017, 41(6): 841-845. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.015
    [2] 亢俊健 , 张世英 , 苏美开 , 王大成 . 半导体激光器加速寿命测试系统研制. 激光技术, 2004, 28(3): 228-230,254.
    [3] 曾小东 , 安毓英 , 于常青 . 半导体激光器近场测量技术. 激光技术, 1998, 22(2): 127-129.
    [4] 郎佳红 , 顾彪 , 徐茵 , 秦福文 . GaN基材料半导体激光器综述. 激光技术, 2003, 27(4): 321-324,327.
    [5] 曹三松 . 高功率半导体激光器评述. 激光技术, 2000, 24(4): 203-207.
    [6] 韩晓俊 , 李正佳 , 朱长虹 . 医用半导体激光器的温度控制. 激光技术, 1998, 22(4): 250-253.
    [7] 张志军 , 吴正德 , 樊勇 , 唐小宏 . 高速半导体激光器的匹配技术. 激光技术, 1995, 19(4): 239-243.
    [8] 施德恒 , 郭峰 , 刘玉芳 , 陈玉科 . 实时测温系统中测温精度的提高措施. 激光技术, 2002, 26(2): 90-93.
    [9] 陆洋 , 张菁 , 陈建国 , 李大义 . 双稳外腔半导体激光器(ECLD)模式转换的数值描述. 激光技术, 2002, 26(3): 180-182.
    [10] 甘巧强 , 朱晓鹏 , 潘学俭 , 邓捷 , 宋国锋 , 陈良惠 . 半导体激光器光束特性的计算机模拟与实验研究. 激光技术, 2004, 28(3): 298-302.
    [11] 赵延 , 罗斌 , 潘炜 . 光纤环形腔半导体激光器弛豫振荡的分析. 激光技术, 2002, 26(6): 416-418.
    [12] 孙梅生 , 程遥 , 方星豪 . 半导体激光器在高压反馈电路中的应用. 激光技术, 2003, 27(6): 569-571.
    [13] 赵同刚 , 任建华 , 赵荣华 , 饶岚 , 王丽丽 , 林金桐 , 吴炜 , 郭永新 . 半导体激光器实现波长转换的理论和实验分析. 激光技术, 2005, 29(2): 216-218.
    [14] 朱晓鹏 , 甘巧强 , 任刚 , 宋国锋 , 叶晓军 , 孙永伟 , 曹青 , 陈良惠 . 半导体激光器相对强度噪声的实验研究. 激光技术, 2005, 29(3): 241-243.
    [15] 黄珊 , 邓磊敏 , 杨焕 , 段军 . 基于ZEMAX的半导体激光器匀光设计. 激光技术, 2014, 38(4): 522-526. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.017
    [16] 郭海平 , 万辰皓 , 许成文 , 严拓 , 王东升 . 外腔半导体激光器动态模稳定性的研究. 激光技术, 2016, 40(5): 706-710. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.018
    [17] 王宗清 , 段军 , 曾晓雁 . 大功率半导体激光器高精度温控系统研究. 激光技术, 2015, 39(3): 353-356. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.016
    [18] 方刘海 , 文继国 , 江月成 , 潘冬 , 帅欣 . 基于数字滤波的半导体激光器温控系统设计. 激光技术, 2016, 40(5): 701-705. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.017
    [19] 罗亮 , 胡佳成 , 王婵媛 , 刘泽国 . 高精度半导体激光器驱动电源及温控电路设计. 激光技术, 2017, 41(2): 200-204. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.011
    [20] 高平东 , 张法全 . 高精度半导体激光器温控系统的设计与实现. 激光技术, 2014, 38(2): 270-273. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.026
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出版历程
  • 收稿日期:  2003-11-20
  • 录用日期:  2004-04-17
  • 刊出日期:  2004-11-25

一种实用化实时测温系统的测温灵敏度

    作者简介: 谢安东(1964- ),男,副教授,博士研究生,主要从事原子分子物理研究.E-mail:xieandongzhou@163.com
  • 1. 井岗山师范学院, 物理系, 吉安, 343009;
  • 2. 信阳师范学院, 物理系, 信阳, 464000;
  • 3. 空军第一航空学院, 基础部, 信阳, 464000;
  • 4. 河南师范大学, 物理系, 新乡, 453007;
  • 5. 四川大学, 原子与分子物理研究所, 成都, 610065
  • 收稿日期: 2003-11-20
  • 录用日期: 2004-04-17
  • 网络出版日期: 2004-11-25
基金项目:  国家八六三计划资助项目(2002AA103064)

摘要: 基于基尔霍夫定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。基于该系统A/D转换器件的分辨率、V(T)-T曲线的温度灵敏度及其与测温范围间的制约关系,确定了系统应选用16位的芯片为其A/D转换器件;基于该系统的测温精度、V(T)-T曲线的相对温度灵敏度及其与波长间的关系,对其工作波长的优化选择进行了进一步的讨论;基于探头的温度分辨力、A/D转换器件的分辨率以及与V(T)-T曲线的温度灵敏度间的制约关系,对其波长带宽的优化设计进行了进一步的分析,并给出了系统在673K～1473K内的测温灵敏度。对系统进行优化设计后,在测温范围的低温段,其灵敏度不低于0.5K;在测温范围的高温段,则不低于0.1K。在673K～1473K内,其测温不确定度不低于0.3%。

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