[发明专利]一种温度压力测量装置及测试方法

权利要求书

1.一种温度压力测量装置，其特征在于，包括：激光光源模块、拉曼光纤探头、拉曼信号处理模块、控制模块；其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；

所述激光光源模块，用于产生激光，并将产生的激光耦合进所述拉曼光纤探头；

所述拉曼光纤探头，用于接收所述激光光源模块产生的所述激光，其中，所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；

所述拉曼信号处理模块，用于对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；

所述控制模块，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。

2.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述激光光源模块包括：产生激光的激光器、耦合器及传输光纤；

其中，产生的所述激光依次通过所述耦合器、传输光纤进入所述拉曼光纤探头。

3.根据权利要求2所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述光纤本体的末端为锥形末端，所述光纤本体的开端与所述激光光源模块的传输光纤耦合。

4.根据权利要求3所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述拉曼信号处理模块包括：滤光器、光谱仪及探测器；

所述拉曼光纤探头产生的所述散射光通过所述传输光纤返回至所述耦合器，由所述耦合器导出，并通过所述滤光器分光、滤光后入射到所述光谱仪中，由所述光谱仪对接收到的光进行处理后被所述探测器接收得到拉曼光谱。

5.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述激光器为连续激光器；所述控制模块包括：处理器；

所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。

6.根据权利要求4所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述激光器为脉冲激光器；所述控制模块包括：处理器及时序控制器；

所述时序控制器，用于产生控制时序控制所述探测器依据所述脉冲激光器产生脉冲激光的周期采集所述拉曼光谱；

所述处理器，用于对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。

7.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述拉曼活性材料为碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。

8.根据权利要求1所述的温度压力测量装置，其特征在于，所述拉曼活性材料薄膜可以为单一材料镀成，或，在两层相同材料薄膜间镀有一层金夹层。

9.一种温度压力测量方法，其特征在于，包括：

通过拉曼光纤探头接收激光光源模块产生的激光，其中，所述拉曼光纤探头包括：光纤本体及在该光纤本体的末端端面上镀有的拉曼活性材料薄膜；

所述激光入射到所述光纤本体末端的拉曼活性材料薄膜上激发所述拉曼活性材料的拉曼散射信号产生散射光；

通过拉曼信号处理模块对所述散射光进行处理，得到拉曼光谱；

通过控制模块对所述拉曼光谱进行分析，得到镀在所述光纤本体末端端面上的所述拉曼活性材料的温度和压力信息。

10.根据权利要求9所述的温度压力测量方法，其特征在于，所述光纤本体的末端为锥形末端，所述光纤本体的开端与所述激光光源模块的传输光纤耦合；

所述拉曼活性材料为碳/碳复合材料、锆与铪的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物中具有拉曼活性且能耐预定温度的陶瓷材料中的任一种。