[实用新型]基于太赫兹脉冲测量的燃烧温度传感装置

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧检测技术领域，尤其涉及一种基于太赫兹脉冲测量的燃烧温度传感装置。

背景技术

燃烧现象广泛地存在于石油化工、航天、冶金和电力等众多行业中。在燃烧反应过程中化学能不断的转换为热能和电能，同时不断进行传热、传质及化学反应过程。燃烧过程中会产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫和水蒸气等气体产物同时释放出热量。为保证中国经济的可持续发展，近年来中国政府和科技界更加重视能源效率提高的研究和应用。然而由于燃烧过程非常复杂，因此特别需要使用新型的燃烧检测技术到燃烧的分析和研究之中，从而推动高效、环保的燃烧模型和污染物生成模型的建立。在燃烧的检测过程中温度是关键的参数，燃烧温度和温度分布的实时准确测量对于安全生产、提高燃烧效率、降低污染物等诸多方面都具有重要的作用。

燃烧温度传感测量方法从原理上大体可以分为两类:接触式测量方法与非接触式测量方法。其中，接触式测量的主要原理是利用热电偶、热电阻等热敏感元件在温度变化时会发生电压或电阻的变化，从而得到温度的值。专利号为CN102607731A的“响应速度快的热电偶温度传感器”将包裹有保护管和金属封装层的热电偶用于温度的测量。专利号为CN102483360A的“光纤温度传感器”通过改变由光纤传送的光被遮盖的光量或传送的光反射后接受的光量来传感检测温度。接触式测量的特点是成本低廉、测量可靠，是目前最为广泛应用的测量方法之一。但是接触式的测量方式会对被测对象产生扰动，其测量响应往往无法对快速变化的温度进行跟踪，并且敏感元件易于受到高温或腐蚀性气体介质的污染而降低可靠性。此外，利用单个热电偶或者热电阻的接触式测量只能对单点来进行测量，无法了解整个燃烧对象内部的真实情况。非接触的测量方法是燃烧温度测量的另一个重要方向，非接触式的测量技术方法包括了光学法，声学法等新一代的方法，它们主要利用光波或者声波信号对不同温度的响应来实现测量。专利号为CN1388340A的“测量锅炉燃烧辐射能及温度场并控制燃烧的方法及其系统”利用CCD采集燃烧图像，通过图像处理的方式测量出燃烧的温度。专利号为CN1587930A的“燃煤锅炉炉内三维温度场实时监测装置”通过在炉膛内设置多个摄像头的方法接受来自炉膛内各个方向的辐射信息，采用特殊的非迭代算法计算出炉膛内燃烧温度的分布。非接触式测量方法的优点是响应速度快，测量不会对燃烧对象产生干扰。随着科技和生产力的进步，研究快速、高灵敏度的燃烧温度传感方法既能帮助人们加深对燃烧机理的研究，又能帮助人们对燃烧过程中产生的污染物进行分析和控制。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于太赫兹脉冲测量的燃烧温度传感装置，提高现有的非接触燃烧测量方法的精度和测量速度，实现燃烧对象的温度和温度分布的非接触测量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型包括飞秒激光器、分束器、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、聚焦透镜、光电导天线型太赫兹发射器、离轴抛物面镜组、第一半透反射镜、第二半透反射镜、平行光栅组、平面反射镜、第一偏振片、第二偏振片、ITO玻璃、ZnTe晶体、CCD探测器、计算机、函数发生器、高频功率放大器、一维光学平移台。