传感技术学报
傳感技術學報
전감기술학보
Journal of Transduction Technology
2014年
12期
1606-1610
,共5页
胡章中%王凯%沈宜昕%王鸣%马鑫%黄浩斐
鬍章中%王凱%瀋宜昕%王鳴%馬鑫%黃浩斐
호장중%왕개%침의흔%왕명%마흠%황호비
光纤传感器%黑体辐射%有限元%有效发射率
光纖傳感器%黑體輻射%有限元%有效髮射率
광섬전감기%흑체복사%유한원%유효발사솔
optical sensor%blackbody radiation%finite-element%effective emissivity
为了提高光纤黑体腔式高温传感器感温腔体的辐射性能,使腔体接近于理想黑体辐射状态,计算了腔体的有效发射率。基于ANSYS有限元方法对感温腔进行热辐射分析,讨论了腔底的形状、腔体温度、腔长、材料表面发射率、腔体的不等温分布对有效发射率的影响关系。结果表明,有效发射率会随着腔长的增加而增大,但会存在一个饱和值。同时当腔体处于非等温时,有效发射率随非等温程度近似呈直线下滑。综合分析结果,可以得出感温腔的优化构造参数,对传感器的制作以及提高传感器的测温准确性、分辨力和灵敏度有指导意义。
為瞭提高光纖黑體腔式高溫傳感器感溫腔體的輻射性能,使腔體接近于理想黑體輻射狀態,計算瞭腔體的有效髮射率。基于ANSYS有限元方法對感溫腔進行熱輻射分析,討論瞭腔底的形狀、腔體溫度、腔長、材料錶麵髮射率、腔體的不等溫分佈對有效髮射率的影響關繫。結果錶明,有效髮射率會隨著腔長的增加而增大,但會存在一箇飽和值。同時噹腔體處于非等溫時,有效髮射率隨非等溫程度近似呈直線下滑。綜閤分析結果,可以得齣感溫腔的優化構造參數,對傳感器的製作以及提高傳感器的測溫準確性、分辨力和靈敏度有指導意義。
위료제고광섬흑체강식고온전감기감온강체적복사성능,사강체접근우이상흑체복사상태,계산료강체적유효발사솔。기우ANSYS유한원방법대감온강진행열복사분석,토론료강저적형상、강체온도、강장、재료표면발사솔、강체적불등온분포대유효발사솔적영향관계。결과표명,유효발사솔회수착강장적증가이증대,단회존재일개포화치。동시당강체처우비등온시,유효발사솔수비등온정도근사정직선하활。종합분석결과,가이득출감온강적우화구조삼수,대전감기적제작이급제고전감기적측온준학성、분변력화령민도유지도의의。
To improve the performance of the sensing cavity of high-temperature sensor based on blackbody radiation, and make the cavity close to an ideal blackbody,the computation for the cavity effective emissivity is implied. Based on the ANSYS thermal radiation analysis of finite-element method,the affect factors of the effective emissivity inclu-ding the bottom shape,temperature,length,material apparent emissivity,non-isothermal distribution of the cavity are discussed and analyzed. The data shows that the effective emissivity increases with the length of cavity but there exists a saturated value. Meanwhile the effective emissivity slides down approximately linearly along with the degree of non-isothermal. Comprehensively,through the results,the optimal structural parameters of the cavity can be obtained and it makes a difference in fabrication and improvement on accuracy,resolution,sensitivity of the sensor.