[發(fā)明專利]一種基于熒光光纖的測(cè)溫方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910098466.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111504497B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文松;馬強(qiáng);朱香平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安和其光電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01K11/32
• 分類號(hào): G01K11/32
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

1.一種基于熒光光纖的測(cè)溫方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、脈沖激發(fā)光源發(fā)出脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)透過(guò)分光鏡傳遞至聚光鏡，通過(guò)聚光鏡聚光和光纖耦合器耦合后，傳遞至光纖探頭的熒光材料；

步驟2、熒光材料受到脈沖信號(hào)的激發(fā)，發(fā)出相應(yīng)的激發(fā)信號(hào)，該激發(fā)信號(hào)通過(guò)光纖耦合器耦合后傳輸至聚光鏡；

步驟3、步驟2中的激發(fā)信號(hào)在通過(guò)聚光鏡后被分光鏡反射至光電二極管；

步驟4、光電二極管將受激發(fā)信號(hào)換成需要采集的熒光電信號(hào)，從而獲得熒光衰減后的電壓數(shù)據(jù)；

步驟5、將步驟4中采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)最佳位置擬合算法處理，從而獲得熒光壽命；

具體為：根據(jù)熒光衰減后的電壓數(shù)據(jù)與熒光強(qiáng)度的已知關(guān)系，從而得到熒光強(qiáng)度I與熒光壽命τ添加誤差干擾α后的測(cè)量衰減公式：

對(duì)公式(3)取對(duì)數(shù)可得：

lnI₀-ln(I-α)＝t/τ(4)

對(duì)公式(4)進(jìn)行擬合，得到熒光壽命τ；

其中，誤差干擾α為擾動(dòng)數(shù)據(jù)，根據(jù)熒光壽命誤差最小的原則，選取熒光衰減波形中不同位置的數(shù)據(jù)量進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合處理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在波形的某一段數(shù)據(jù)α誤差相對(duì)其它位置較小，因此，采用該數(shù)值代替ln(I-α)值計(jì)算的熒光壽命誤差，因此用此段數(shù)據(jù)量來(lái)代替ln(I-α)的值；

步驟6：通過(guò)步驟5獲得的熒光壽命得到溫度；

步驟6中的熒光壽命在標(biāo)準(zhǔn)熒光壽命表中有相應(yīng)值，則該標(biāo)準(zhǔn)熒光壽命表中對(duì)應(yīng)的溫度值為實(shí)際測(cè)得的溫度；

步驟6中的熒光壽命在標(biāo)準(zhǔn)熒光壽命表中的相鄰兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)熒光壽命之間，則使用線性內(nèi)插法得出相應(yīng)的溫度值；

步驟6中的熒光壽命在標(biāo)準(zhǔn)熒光壽命表的參數(shù)之外，則采用線性外推值法得出相應(yīng)的溫度值。