[發明專利]一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的系統及方法

有效

• 申請號: 201010166350.7
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101858797A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 崔云先;楊德順;賈穎;王亞楠
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的系統，包括激光試驗臺靶架(2)、連續He-Ne激光器(3)、透鏡組(4)、精密放大器(8)、DT9800動態信號采集儀(9)、計算機(10)及測試軟件，所述的連續He-Ne激光器(3)發出的激光經透鏡組(4)照射到安裝于激光試驗臺靶架(2)的薄膜熱電偶(1)上，所述的薄膜熱電偶(1)通過數據電纜依次與精密放大器(8)、DT9800動態信號采集儀(9)和計算機(10)連接，所述的測試軟件安裝在計算機(10)內，其特征在于：所述的系統還包括激光器控制電源(5)、Ultra-CFR短脈沖激光器(6)和倍頻晶體(7)，所述的激光器控制電源(5)通過電力電纜與Ultra-CFR短脈沖激光器(6)連接，所述的Ultra-CFR短脈沖激光器(6)發射的激光經倍頻晶體(7)照射到激光試驗臺靶架(2)的薄膜熱電偶(1)上。

2.根據權利要求1所述的一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的系統，其特征在于：所述的Ultra-CFR短脈沖激光器(6)作為激勵熱源，其脈沖寬度為8ns，單脈沖能量為50mJ。

3.根據權利要求1所述的一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的系統，其特征在于：所述激光器控制電源(5)集成了水冷系統，同時可控制Ultra-CFR短脈沖激光器(6)的脈沖輸出頻率。

4.根據權利要求1所述的一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的系統，其特征在于：所述的精密放大器(8)采用AD524精密放大芯片搭建放大電路。

5.根據權利要求1所述的一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的系統，其特征在于：所述的DT9800動態信號采集儀(9)的最高采樣頻率可達100kHz。

6.一種采用激光器對薄膜熱電偶進行動態標定的方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、采用Ultra-CFR短脈沖激光器(6)作為激勵熱源，設置激光參數為：重復頻率1～10Hz可選調，脈沖持續時間8ns不可調，激光能量50mJ；

B、將被標定薄膜熱電偶(1)安裝在激光試驗臺靶架(2)上；

C、將NiCr補償導線(17)通過導電銀膠(15)與NiCr薄膜(13)連接，將NiSi補償導線(18)通過耐高溫導電銀膠(16)與NiSi薄膜(14)連接，將NiCr補償導線(17)、NiSi補償導線(18)經過通槽(21)引出，并用絕緣膠(19)固定和絕緣；

D、將NiCr補償導線(17)、NiSi補償導線(18)分別與精密放大器(8)的1、2引腳連接，將精密放大器(8)的輸出端與DT9800動態信號采集儀(9)的輸入端連接，將DT9800動態信號采集儀(9)接入計算機(10)；

E、將連續He-Ne激光器(3)產生波長為632.8nm紅光通過透鏡組(4)照射到薄膜熱電偶(1)上，使連續He-Ne激光器(3)的紅光光斑與薄膜熱電偶熱接點中心(11)重合，為加熱激光光斑定位；

F、打開激光器控制電源(5)，Ultra-CFR短脈沖激光器(6)輸出的激光經過倍頻晶體(7)后，將加熱激光由1064nm的紅外光倍頻到532nm的綠光，調節綠光光斑與薄膜熱電偶熱接點中心(11)處紅光光斑重合，關閉用于定位的連續He-Ne激光器(3)，使Ultra-CFR短脈沖激光器(6)輸出的激光經過倍頻晶體(7)后被薄膜熱電偶(1)接收并產生瞬時溫升，使用精密放大器(8)將信號放大1000倍，通過DT9800動態信號采集儀(9)采集薄膜熱電偶(1)輸出的熱電勢信號；

G、由計算機(10)對DT9800動態信號采集儀(9)采集到的電勢信號進行數據處理，完成對薄膜熱電偶(1)的動態標定。