[实用新型]一种蓝宝石光纤光栅高温传感器

说明书

一种蓝宝石光纤光栅高温传感器，其包括：一保护壳体，其两端开口；一块基底材料，设置于所述保护壳体中，并固定于所述保护壳体；至少一支蓝宝石光纤光栅，通过高温胶粘贴在所述基底材料上，蓝宝石光纤光栅的一端与传输光纤相连；至少一根传输光纤，一端连接于所述蓝宝石光纤光栅，另一端穿出所述保护壳体连接至一光纤光栅波长检测仪。蓝宝石光纤光栅通过传输光纤与光纤光栅波长检测仪相连，光纤光栅波长检测仪通过测量蓝宝石光纤光栅的波长来感知蓝宝石光纤光栅所处的环境温度。本实用新型光纤温度传感器特别适合于快速、精确的测量冶炼过程中熔炉和熔融金属的温度。

技术领域

本实用新型涉及光纤温度传感器，特别涉及一种蓝宝石光纤光栅高温传感器，用于快速、精确的测量冶炼过程中熔炉和熔融金属的温度。

背景技术

在冶金工业领域中，温度是一个重要参数，对高温的准确、快速测量有着重要的意义。比如，在金属冶炼过程中高炉炉温能够反映高炉冶炼过程的热状态及燃烧比，是代表炉缸热强度指数的重要参量。在高炉冶炼过程中控制充足而稳定的炉温，能够使装入炉内的炉料顺利下降，速度均匀，产生出来的生铁合格，是保证高炉稳定顺行的基本前提，同时也是高炉冶炼过程控制的核心和基础。其中，炉缸中的铁水的温度能正确反映炉温，对高炉冶炼是一个主要的操作指标。及时地掌握铁水温度及其变化趋势，预见性地采取调剂措施，对保证生产的安全、稳定、顺行具有重要意义。对于转炉炼钢工艺来说，温度不仅是炼钢过程的基础，更是获得良好铸坏质量的基础。转炉炼钢系统温度控制水平的高低关系到钢铁钢铁料的消耗、合金料消耗、耐火材料消耗等多项指标的好坏，直接决定炼钢成本的高低。

现有测量高温的方法主要有：接触式的热电偶测温法和黑体腔式蓝宝石光纤测温法，以及非接触式的红外光谱测温法和荧光测温法等。非接触式的测温方法适合于测量高温物体表面温度，而无法测量物体内部如铁水内部温度。接触式的测温方法能够实现传感器与被测物体的直接接触，可以测量物体表面及内部温度。

在需要接触测量的铁水温度测量中，目前大量使用的是以铂铑等贵重金属制造的热电偶。由于其高温下抗腐蚀的能力差、寿命短、消耗大，生产企业在应用热电偶测量高温需要消耗巨大资金。此外，在许多特殊的高温炉中，如高频加热炉、微波加热炉等，由于热电偶抗干扰能力差，无法在这些场合中准确测量温度。

基于黑体辐射原理的蓝宝石光纤黑体腔高温传感器具有很多优点，如耐高温能力强、高准确度、不受电磁干扰影响。但它也具有自己的缺点，如其测量值取决于发射率和光路因子，需要采取相应的校准手段；另外蓝宝石光纤和黑体腔的表面容易受到污染，使用过一段时间后传感器的精度下降，无法满足现在对测温准确度的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种蓝宝石光纤光栅高温传感器，能够准确测量物体的表面温度和气体、液体的内部温度，而且测量温度高、可靠性好，可长时间使用，测温成本低，以此克服上述现有技术中存在的问题，达到不受电磁干扰、可长时间使用、精确的测量高温物体的表面温度和高温气体、液体包括熔融金属的内部温度。

为达到上述的目的，本实用新型的技术方案是：

一种蓝宝石光纤光栅高温传感器，其包括：

一保护壳体，其两端开口；

一块基底材料，设置于所述保护壳体中，并固定于所述保护壳体；

至少一支蓝宝石光纤光栅，通过高温胶粘贴在所述基底材料上，蓝宝石光纤光栅的一端与传输光纤相连；

至少一根传输光纤，一端连接于所述蓝宝石光纤光栅，另一端穿出所述保护壳体连接至一光纤光栅波长检测仪，光纤光栅波长检测仪通过测量蓝宝石光纤光栅的波长来感知蓝宝石光纤光栅周围的环境温度。

进一步，还设一块基底材料，将所述蓝宝石光纤光栅包覆于两块基底材料中。