[实用新型]一种基于连续激光的温度传感器动态校准装置

说明书

本实用新型公开了一种基于连续激光的温度传感器动态校准装置。本实用新型包括连续激光器、带孔的圆盘、时间分辨率动态信号采集系统，连续激光器发出的激光间隔性地通过旋转的带孔圆盘辐照至待校准的温度传感器，温度传感器的输出信号由时间分辨率动态信号采集系统采集。本实用新型通过遮挡连续激光的时间间隔和温度传感器响应信号峰峰值间隔的偏差，重新确定了温度传感器的时间常数，重复性和稳定性高。

技术领域

本实用新型涉及动态温度校准技术领域，具体涉及一种基于连续激光的温度传感器动态校准装置。

背景技术

在关系我国国家安全的航空航天和冶金领域存在大量高温、微秒级的瞬态测温需求，如航空和航天发动机叶片设计制造、特种钢的连铸过程监控等。目前，应用于上述极端环境下的微秒级温度传感器主要有MEMS薄膜温度传感器、热敏电阻和光学测温传感器，而如何解决这些传感器的动态热响应校准问题是保证其测量结果准确可靠的前提。

脉冲激光法是目前动态温度测量校准的研究热点和前沿。许多国内外知名机构都在开展了卓有成效的工作，实现了毫秒级到亚毫秒级的动态温度校准，但尚没有统一的标定方法，而微秒级、亚微秒级温度传感器的动态校准技术仍未突破。传感器对激光脉冲的响应无法直接套用理想的一阶响应曲线，传统温度传感器时间常数定义无法适用微秒级的需要。虽然有些团队尝试从数值算法上进行解决，但收效甚微。因此需要发展新的稳定可靠的温度动态校准装置，以满足微秒级及以上时间分辨率的动态温度校准需要。

发明内容

针对传统动态温度校准技术的重复性和稳定性都无法真正达到动态校准的要求，本实用新型提出了一种基于连续激光的温度传感器动态校准装置，时间分辨率可达微纳秒级。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括连续激光器、带孔的圆盘、时间分辨率动态信号采集系统，连续激光器发出的激光间隔性地通过旋转的带孔圆盘辐照至待校准的温度传感器，温度传感器的输出信号由时间分辨率动态信号采集系统采集；

进一步说，所述的带孔圆盘表面带有黑色涂层，用于吸收激光，防止激光对圆盘产生损害。

进一步说，所述的时间分辨率动态信号采集系统由高精度示波器和信号放大器组成。

进一步说，所述的带孔圆盘由步进电机驱动。

进一步说，还配置有光电信号采集单元、控温环境设备、和激光光束质量检测系统。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过遮挡连续激光的时间间隔和温度传感器响应信号峰峰值间隔的偏差，重新确定了温度传感器的时间常数，重复性和稳定性高。

(2)激光信号的采集可以采用光电二极管或者其它光信号传感系统。并且根据不同传感器测温范围，可以配备相应的可控温度环境设备实现不同温区的校准需要。

(3)校准结果直接溯源到时间单位，可行性和精度高。

(4)本实用新型方案简单，成本较低，易于推广。

附图说明

图1为携带12个圆孔的圆盘；

图2为激光透过圆盘的圆孔到达温度传感器的示意图

图3为激光被圆盘挡住的示意图；

图4为温度传感器先后接收的连续激光的信号。

附图标记：1、圆盘，2、圆孔，3、连续激光器，4、激光，5、步进电机，6、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。