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摘要
为实现高温环境下对温度的精准测量,设计了一种基于超声测温原理的谐振式温度传感器。该传感器采用纵向导波激励,敏感元为半波长圆柱谐振器。声波导和谐振器之间采用1/4波长圆锥聚能器过渡,采用一体式加工提高了声耦合效率。敏感元谐振频率和被测环境温度呈单调函数,通过将温度测量转换为频率测量提高了测温精度。为验证该传感器模型,选用直径为3 mm、长度为1 m的铁铬合金丝(牌号0Cr25Al5)制作超声温度传感器,通过高温实验获得了传感器性能数据。实验结果表明该传感器在900℃高温环境下分辨率达到了0.21%,重复性为99.03%,在实际工程中可以作为一种测温方案被采用。
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