多谱线测温系统简介

   

原子发射光谱双谱线法是一套瞬态高温测试方法，时间分辨率可高达0.1μs，选择的两条谱线的波长分别为CuI510.5nm和CuI521.8nm。系统的石英光导纤维将炸药爆炸时的瞬时光信号传输到分光器，通过滤光片形成CuI510.5nm和CuI521.8nm两条谱线，再由两个光电倍增管将光谱信号转换成电信号，经高速响应电路传输到多通道瞬态数据采集器和计算机，进行实时数据采集和光谱信号处理。由于炸药爆炸的破坏作用，为使光纤和整个测试系统不受破坏和影响，在远距离（大约100m处）用光学聚焦系统收集爆炸时的发射光信号至光导纤维一端。根据其测温原理，该系统的全套测温装置主要由光传导部分、双分光系统部分、双光电转换部分、信号采集及数据处理部分这四大部分组成，如下图所示：

图1.原子发射光谱双谱线法测试系统

这套双谱线测温系统存在时间分辨率达不到测量要求、精度不高等缺点。

 

多谱线测温系统在双谱线的基础上，将测试通道增加到了八通道，整个系统的工作过程为：

爆炸源爆炸后，爆炸源中加入的铜被瞬态高温原子化，此时利用光学聚焦系统远距离接收爆炸瞬间发出的光信号，通过单根光纤进行光信号传输，该光束经过一进八出的分束光导纤维分为八束子光束，子光束分别到达透光波长不同的一组铜谱线滤光片进行滤光，进而达到八个同型号的光电倍增管，将接收到的光信号转化为电信号，光电倍增管输出的电信号再传输到数据采集系统，最后由计算机进行光谱数据的分析、处理，并输出结果。

总体结构图如下：

.图2.多谱线测试装置原理图

1光学聚焦系统2分束光导纤维3滤光片4光电倍增管5整个装置暗盒6数据采集控制器

7爆炸源8支架9起爆线10起爆器11计算机

 

与原先的测温系统相比，该套测试系统大大提高了测量过程中的时间分辨率，并延长了系统采样时间，测温的总时间不再受到系统的限制。因此该套测试系统大大提高了高温测量结果的精度，推动了测温技术的进一步发展。此外，该套系统还有以下优点：

1. 消除了现有辐射测温法辐射率的影响；
2. 同时将被测火焰气体的滤光、光电转换、光路图均设置在暗盒中完成，减少了光能量损耗，大大提高了系统的测光灵敏度；
3. 在光纤、滤光片和光电倍增管之间设计了特殊的接头，进一步减少了光能量的损耗；
4. 由于采用光学聚焦系统，远距离接收爆炸瞬间的光信号，使得远距离测温、火药量的瞬态爆炸测温等成为可能，同时还能够适应恶劣环境气氛中的气体温度的瞬态测量；
5. 整套装置体积小、质量轻且操作简单，携带方便。

 

返回技术支持目录

1. 窄带滤光片在图像识别系统中的应用
2. 窄带滤光片简介
3. 窄带滤光片在人脸识别中的应用
4. 窄带滤光片在车牌识别中的应用
5. 滤光片膜层厚度的均匀性
6. 光学镜片使用注意事项
7. 可见光的波长