文献综述-高温铸造炉自动检测系统设计.doc

东海科学技术学院毕业论文（设计）文献综述题 目： 高温铸造炉自动检测系统设计 系 ： 电子信息系 学生姓名： 专 业： 电子信息工程 班 级： 指导教师： 起止日期： 一、前言 温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产过程中测控的重要参数之一。物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，大多数生产过程均是在一定温度范围内进行的。温度过高或过低都会对产品的质量和产量造成影响，甚至还会使产品报废、设备损坏。因此，在国防军事、科学试验及工农业生产过程中，温度的测量和控制具有十分重要的作用。二、主题 在冶金、化工、能源、建材等工业领域中，对高温的准确、迅速的测量有着十分重要的意义。目前使用的是以铂铑等贵金属制造的热电偶，其高温下抗腐蚀能力差、寿命短、消耗大、价格高等弊病，影响了正常生产，企业消耗巨大。以国内一个大型钢铁厂为例，每年消耗热电偶费用约3000万元左右，全国则有几十亿元的消耗和市场需求。而且我国缺乏铂、铑金属资源，每年需花费大量外汇购买。此外在许多特殊高温炉中，如高频加热炉、微波加热炉等，都由于热电偶的抗电磁干扰性能差，无法用来测量温度。在高温测量领域里，智能化测温仪越来越被广泛地得到应用。目前，虽然测温仪的技术越来越先进，测温精度也越来越高，但是在一些易燃易爆、强电磁干扰、强腐蚀、空间狭小、直接瞄准有困难的场合中，传统的热电偶和单色光学高温计都难以胜任。而比色光纤高温测量仪由于其特有的优点，完全可以满足在这些场合中的应用，因此受到了广泛的重视。尽管国内外对高温测量技术开展了一系列的研究，但一直未能找到成功的替代方法。例如光纤辐射高温计，由于不能探入被测高温源内部，测量误差大；光纤型强度法测温计的精度差；比色法测温计则由于分立元件多，结构复杂，难以互换，可靠性差。当前,美国研制成功的蓝宝石光纤高温传感器，其价格昂贵，互换性差，只能用于特殊场合，且蓝宝石光纤对于我国禁运，而我国自行研制的蓝宝石光纤因长度太短不能实用。即使如此，由于工业生产、科学研究与开发和生物学等领域对温度测量设备日益增长的需求，温度测试技术的革新和研究与开发活动从未停止。目前，美国、英国、法国、德国、日本等发达国家对光纤高温传感器都做了大量的研究，并在不同程度上进入了实用化阶段。美国目前已有Allison、Savannah River等多家公司生产工业及军用光纤高温传感器。国内清华大学、浙江大学及西安电子科技大学等高校也开展了光纤高温传感器方面的研究。例如，清华大学周炳琨等人设计的光纤高温传感器测温范围可达4001300，重复性和稳定性可达0.1%，灵敏度可达0.1，空间分辨率达几百微米，响应时间为毫秒量级，但是较之国外产品仍有较大的差距。目前主要的温度传感器，如热电偶、热电阻及辐射温度计等技术上已成熟，它们仅能满足一般应用场合的要求，而在特殊环境下却不能满足要求。高温、强腐蚀介质、强热震性的温度测量在冶金、石油化工、建材、武器研制等工程技术领域中十分常见，如钢水的连续测温、重油裂化炉内温度测量等。这些对象需要测量的温度，其工作特点是温度高，变化快，常为不可重复的一次性过程，而且测量条件恶劣、技术难度高。因此，研究一种能够在恶劣环境下实现高温测试的仪器对提高产品质量、减少废品率，节约能源和原材料，降低成本、提高劳动生产率等方面具有重要的研究意义和经济效益。三、总结 对于本课题的毕业设计，首先要理解辐射测温原理与高温计构造及原理等概念，还要能够很好的运用普朗克定律等定律。并设计一个合理的测温探头，基本解决光纤的保护、伸入、切断，光电转换结构简化等问题。还设计一个合理的系统进行信号的放大。通过这次的设计努力提高自己的动手能力和把理论知识转化为现实产品的能力，为自己以后踏入社会打下基础。参考文献：1 汪安民等，DSP原理及应用M,华中科技大学出版社,2002年2 P.R.N.Childs,J.R.Greenwood,etal.Review of temperature measurementJ.Review of Scientific Instrument,2000,71(8):2959-29693 K.B.Hilgers,I.Kaufman.A fiber optic differential temperature probeJ.De Paula RP,UddE.Proceedings of SPIE:Fiber Optic and Laser Sensors.San Diego: SPIE,2001,838:223-2564 D.A.Christensen.A fiber optic temperature sensor using wavelength dependent detectionJ.De Paula R P,Udd E.Proceedings of SPIE:Fiber Optic and Laser Sensors.San Diego:SPIE,2001,838:252-2565 Sultan M F,ORourke M J.Temperature sensing by band gap optics absorption in semiconductorsJ.De Paula R P,Berthold J W.Proceedings of SPIE:Fiber Optic and Laser Sensors.Denver:SPIE,2001,2839:19-206 YELinhua,SHEN Yonghang.Devel opment of a SapphireFiber Therm