超声导波谐振式温度传感器设计

• 作者: 田力 杨录 张晓娜 高斌 张琦 刘宇
• 来源期刊: 电子测量技术
• 关键词: 超声导波 谐振 温度传感器 高温
• 年，卷（期）: 2020,（17）
• 所属期刊栏目: 传感器及非电量检测技术|Sensor and Non-electricity Measurement
• 页码范围: 159-163
• 页数: 5页
• 分类号: TB559
• 语种: 中文
• DOI: 10.19651/j.cnki.emt.2004481

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.