溫度測量方法分解

1、溫度測量方法溫度是度量物體熱平衡條件下冷熱程度的物理量，它反映了物體內(nèi)部微粒無規(guī)則運動的平均動能，是國際單位制中的7個基本物理量之一。由于在很多情況下，不能直接測量，故是種特殊量。自然界中，很多物質的物理屬性以及眾多的物理效應均與溫度有關，因此人們利用他們隨溫度的變化規(guī)律來間接測量溫度。根據(jù)感溫元件與被測介質接觸與否，溫度測量方法可分為：接觸式和非接觸式。接觸式測溫方法是通過傳導、對流和輻射等傳熱方式感受被測介質的溫度。此方法雖然簡單、方便，但其間的熱阻及感溫元件的熱慣性都會影響測溫的迅速、準確。非接觸式測溫法的感溫元件不與被測物體相接處，目前最常用的是輻射法，它直接利用被測對象的輻射能與溫度

2、的對應關系來測量其溫度。與接觸式測溫方法相比，非接觸式測溫法具有如下優(yōu)點：1、動態(tài)響應快。2、適合特殊場合。3、測溫范圍理論上無上限，其下線也隨技術發(fā)展在向中低溫擴展。由于非接觸式測溫法必須獲得被測量對象的熱輻射強度，因此存在以下缺點：1、受中間介質影響大。2、接收到的輻射能常常不能直接得出被測對象的實際溫度，需要進行修正。對應于兩種測溫方法，測溫儀器亦分為接觸式和非接觸式兩大類：接觸式儀器又可分為：膨脹式溫度計(包括液體和固體膨脹式溫度計、壓力式溫度計)、電阻式溫度計(包括金屬熱電阻溫度計和半導體熱敏電阻溫度計)、熱電式溫度計(包括熱電偶和P-N結溫度計)以及其它原理的溫度計。非接觸式溫度計

3、又可分為輻射溫度計、亮度溫度計和比色溫度計，由于它們都是以光輻射為基礎，故也按統(tǒng)稱為輻射溫度計。熱電偶測溫的應用原理 熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。測量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800（如鎢-錸）。構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。1、熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在

4、溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。2、熱電偶的種類及結構形成   （1）熱電偶的種類常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標準化熱電偶    我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準

5、生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設計型熱電偶。    (2)熱電偶的結構形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結構要求如下： 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固； 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路； 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。3、熱電偶冷端的溫度補償    由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱電偶材料，降

6、低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t00時對測溫的影響。     在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100。4、熱電偶類型： 鉑銠10-鉑熱電偶（S型） 鉑銠10-鉑熱電偶（S型熱電偶）為貴金屬熱電偶，其正極（SP）的名義化學成

7、分為鉑銠合金，其中含鉑90%，含銠10%，負極（SN）為純鉑。它的長期最高使用溫度為1300，短期最高使用溫度為1600。S型熱電偶在熱電偶系列中準確度高，穩(wěn)定性好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長，它的物理、化學性能良好，熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適于氧化和惰性氣氛中。它的不足之處是熱電勢、熱電勢率較小，靈敏度低，高溫下機械強度差，對污染很敏感，材料昂貴。 鉑銠13-鉑熱電偶（R型） 鉑銠13-鉑熱電偶（R型熱電偶）為貴金屬熱電偶，其正極（RP）的名義化學成分為鉑銠合金，其中含鉑為87%，含銠為13%，負極（RN）為純鉑，長期使用最高溫度為1300，短期使用最高溫度為16

8、00，R型熱電偶的綜合性能與S型熱電偶相當，國外英、美等國研究發(fā)現(xiàn)R型熱電偶的穩(wěn)定性和復現(xiàn)性比S型熱電偶好，R型熱電偶不足之處與S型熱電偶類似。  鉑銠30-鉑銠6熱電偶（B型） 鉑銠30-鉑銠6熱電偶（B型熱電偶）為貴金屬熱電偶，其正極（BP）的名義化學成分為鉑銠合金，其中含銠量30%，負極（BN）也為鉑銠合金，含銠量為6%，該熱電偶長期最高使用溫度為1600，短期最高使用溫度為1800。 B型熱電偶的準確度高，穩(wěn)定性能好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長，測溫上限高，它適用于氧化性和惰性氣氛中，也可短期用于真空中，但不適用于還原性氣氛或含有金屬或非金屬蒸氣氣氛

9、中。B型熱電偶的參考端一般不須用補償導線進行補償，這是因為在050范圍內(nèi)其熱電勢小于3m。B型熱電偶不足之處是熱電勢率更小，靈敏度更低，高溫下機械強度下降，抗污染能力差，貴金屬材料昂貴等。  鎳鉻-鎳硅熱電偶（K）型 鎳鉻-鎳硅熱電偶（K型熱電偶）是目前用量最大的廉金屬熱電偶，正極（KP）的名義化學成分為：NiCr=9010，負極 (KN)的名義化學成分為：NiSi=973，其使用溫度范圍為-2001300。 K型熱電偶具有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強，價格便宜等優(yōu)點，能用于氧化性、惰性氣氛中，但是它不能

10、直接在高溫下用于硫、還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中。  鎳鉻硅-鎳硅熱電偶（N型） 鎳鉻硅-鎳硅熱電偶（N型熱電偶）為廉金屬熱電偶，是一種最新國際標準化的熱電偶，正極（NP）的名義化學成分：NiCrSi=84.414.21.4，負極（NN）的名義化學成分為：NiSiMg=95.54.40.1，其使用溫度范圍為-2001300。 N型熱電偶具有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強，價格便宜，不受短程有序化影響等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶，缺點是在高溫下不能直接用于硫，還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中。

11、60;鎳鉻-銅鎳（康銅）熱電偶（E型） 鎳鉻-銅鎳熱電偶（E型熱電偶）又稱鎳鉻-康銅熱電偶，是一種廉金屬熱電偶，其正極（EP）為鎳鉻10合金，化學成分與KP相同，負極（EN）為銅鎳合金，名稱化學成分為55%銅，45%的鎳以及少量的鈷、錳、鐵等元素，該熱電偶的使用溫度為-200900。 E型熱電偶電動勢之大，靈敏度之高屬所有熱電偶之最，宜制成熱電堆，測量微小的溫度變化。對于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏，宜于濕度較高的環(huán)境。E型熱電偶還具有穩(wěn)定性好，抗氧化性能優(yōu)于銅-康銅，鐵-康銅熱電偶，價格便宜等優(yōu)點，能用于氧化性、惰性氣氛中，缺點是不能直接在高溫下用于硫或其他還原性氣氛中，熱電

12、均勻性較差。 鐵-銅鎳（康銅）熱電偶（J型） 鐵-銅鎳熱電偶（J型熱電偶）又叫鐵-康銅熱電偶，是一種價格低廉的廉金屬熱電偶，它的正極（JP）的名義化學成分為純鐵，負極（JN）是銅鎳合金，其名義化學成份為55%的銅和45%的鎳以及少量但卻十分重要的鈷、鐵、錳等元素，盡管它也叫康銅，但卻不同于鎳鉻-康銅和銅-康銅的康銅，故不能用EN或TN來替換。鐵-康銅熱電偶覆蓋測量溫區(qū)為-2101200，但常用的溫度范圍為0750。 J型熱電偶線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，價格便宜，它可用于真空、氧化、還原和惰性氣氛中，但正極鐵在高溫下氧化較快，故使用溫度

13、受到限制，不能無保護直接在高溫下用于硫化氣氛中。 銅-銅鎳（康銅）熱電偶（T型） 銅-銅鎳熱電偶（T型熱電偶），又叫銅-康銅熱電偶，是一種最佳的測量低溫的廉金屬熱電偶，正極（TP）是純銅，負極（TN）是銅鎳合金，它與鎳鉻-康銅的康銅EN通用，與鐵-康銅的康銅JN不能通用。銅康銅熱電偶測量溫區(qū)為-200350。 T型熱電偶具有線性度好，熱電動勢大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性好，價格便宜等優(yōu)點，特別是在-2000溫區(qū)使用，穩(wěn)定性更好，年穩(wěn)定性小于±3v,在低溫可作標準進行低溫量值傳遞。缺點是正極銅在高溫下抗氧化性能差，上限溫度受到限制。 其他非標準分

14、度熱電偶 （1） 鎢錸系熱電偶 鎢錸熱電偶是在20世紀6070年代發(fā)展起來的難熔金屬熱電偶。鎢錸系熱電偶有WRe5- WRe20、W-WRe26、WRe3-WRe25、WRe5-WRe26幾種，美國ASTM E230-2002標準中已正式將鎢錸5-鎢錸26熱電偶定為標準分度熱電偶，分度號為C。我國目前可以提供商品化的WRe3-WRe25、WRe5 -WRe26熱電偶。 與鉑銠等貴金屬熱電偶相比，鎢錸熱電偶價格低廉，因此近幾年來發(fā)展很快。為解決氧化氣氛下的使用問題，抗氧化鎢錸熱電偶受到了普遍關注，主要是采用熱電偶絲材料鍍膜或采

15、用高致密保護套管隔絕等技術，可以延長鎢錸熱電偶在氧化氣氛下的使用時間，在一定程度上取代鉑銠等貴金屬熱電偶，這將使將使鎢錸熱電偶得到更廣泛的應用。 鎢錸熱電偶使用時要注意以下幾點： z 熱電動勢：在800以下，其微分電勢隨溫度的升高而降低，但是在1500以上，其微分電勢均比S型熱電偶高； z 使用溫度：它的最高使用溫度達2800，但是在高于2300時，一致性較差，一般使用在2000以下； z 使用氣氛：由于鎢錸熱電偶電極易發(fā)生氧化，因此適用于惰性或干燥空氣中使用。另外在含碳氣氛中易生成穩(wěn)定的碳化物，會降低其靈敏度并引起脆斷，并

16、且在有氫氣存在的情況下，會加速碳化； z 絕緣與保護套管：為避免高溫下因化學反應引起熱電動勢變化，可采用Y2O3或BN作絕緣材料。保護管采用氧化釔（Y2O3）管、鎢管、鉬管、鉭管或鈮管等。 （2） 鉑銠系和銥銠系非標準分度熱電偶 由于在航空航天或一些其他領域，需要測量的溫度超過了B型熱電偶的最高使用溫度，而這些場合或需要長時間測量，或需要在氧化氣氛下快速測量，提出了用PtRh40-PtRh20或銥銠熱電偶進行測溫。在鉑銠系熱電偶中，PtRh40-PtRh20熱電偶穩(wěn)定性最高，最高使用溫度可達到1850。美國標準局(NBS)給出銥60銠-銥的極限

17、使用溫度為2100，銥50銠-銥和銥40銠-銥熱電偶的極限使用溫度為2150，但由于銥在氧化氣氛中容易被氧化蒸發(fā)，因此在空氣中只能短期使用到極限溫度。熱電阻測溫的應用原理熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。1、熱電阻測溫原理及材料熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。2、熱電阻的特點：測量精度高；有較大的測量范圍；易于使用在自動測量

18、和遠距離測量中。3、熱電阻材料的特點：高且穩(wěn)定的溫度系數(shù)和大的電阻率；良好的輸出特性（近似線性）；使用范圍內(nèi)物理化學性能穩(wěn)定；良好的工藝性。4、熱電阻的結構（1）精通型熱電阻 從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制，有關具體內(nèi)容參見本篇第三章第一節(jié).（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為28mm，最小可達mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后

19、小；機械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝使用壽命長。（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面，它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于BlaB3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。5、熱電阻測溫系統(tǒng)的組成熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點：熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致為了消除連接導線電

20、阻變化的影響，必須采用三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為28mm，最小可達mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。粰C械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝使用壽命長。（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面，它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧

21、等影電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗合格后才能使用。6、常用的熱電阻：鉑熱電阻（ 200 850 ）：Rt=R01+At+Bt2+C(t-100) t3式中 R0、Rt溫度為0及t時的鉑電阻的電阻值； A、B、C常數(shù)值，其中： A= 3.96847×10-3-1 B= 5.847×10-7-2 C= 4.22×10-12-4 優(yōu)點：物理化學性質極穩(wěn)定，良好的工藝性，精度高（做基準熱電阻）缺點：電阻溫度系數(shù)小，價格昂貴，非線性誤差大銅熱電阻（-50150 ）Rt=R0（1+) 式中 R0、Rt溫度

22、為0及t時銅電阻的電阻值； 銅電阻的溫度系數(shù)=4.28899×10-3-1 我國工業(yè)用鉑電阻分度號為Cu50、 Cu100優(yōu)點：良好的輸出特性，電阻溫度系數(shù)高缺點：電阻率低，測溫范圍窄其他熱電阻鎳：-50100 ，非線性嚴重，材料提取困難，穩(wěn)定性好。鐵：-50150 ，易氧化，化學性能不好，線性，電阻率及靈敏度高。紅外輻射測溫技術1.原理所有的物體都是由不斷震動的原子構成，原子的能量越高，振動的頻率越大。所有微粒的震動，包括這些原子，生成電磁波譜。物體的溫度越高，微粒的震動就越快，因此光譜的輻射能量就越高。結果，所有物體都不停的以自身的波長頻率向外輻射。一切高于絕對零度的物體都存在紅

23、外輻射現(xiàn)象，物體紅外輻射能量的大小及其按波長的分布情況，都與物體的表面溫度有關。通過對物體表面輻射能量的測定，并通過一定的信號轉換，最終確定物體的表面溫度，這就是紅外輻射測溫技術的基本原理。2特點紅外線測溫儀可以測量所有目標物體釋放的紅外能量，具有響應快的特點。通常被用于測量移動和間歇性目標，真空狀態(tài)下的目標，由于惡劣環(huán)境空間限制以及安全威脅無法由人接觸的目標。盡管在有些情況下使用其它設備也可以完成，但成本相對較高。3.輻射測溫的基本方法3.1紅外測溫（全輻射式測溫）由斯蒂芬-玻爾茲曼定律知全輻射出射度 (3.17) 式中：為黑體輻射常數(shù)，5.7×10-8Wm2K-4。當絕對黑體與黑

24、體的總輻射亮度相等時，絕對黑體的溫度叫做非黑體的輻射溫度。實際上，真正的黑體是不存在的，對于實際情況，輻射力和光譜輻射力可分別表示為E=Eb （3.15）E=E （3.16） (3.18)由式（3.15）和(3.18)可知，只要測出全波長總輻射出度，則被測物體的溫度就可以確定。測量的溫度Tr與實際溫度T之間的關系式為： (3.19)式中：物體的發(fā)射率； 物體光譜發(fā)射率； T實際物體真實溫度（K）；Tr黑體溫度，即實際物體的輻射溫度（K）；（T）所有波長的實際物體的總發(fā)射率。不同的物體，其全輻射率差異很大。在已知條件下，根據(jù)式（3.18）可以通過測量實際物體的輻射溫度計算出實際溫度。3.2亮度測

25、溫（單色輻射測溫）當實際物體（非黑體）在某一波段下的單色輻射出射度同絕對黑體在同一波長下的單色幅射度相等時，則該該黑體的溫度稱為實際物體的亮度溫度，表達式為： (3.20)在常用的溫度與波長范圍內(nèi)，式(3.18)可以用維恩公式表示為 (3.21)由式(3.20)可知，知道波長為的光譜發(fā)射率和用高溫計測得的亮度溫度T1 后，就可以用式(3.20)求出實際物體的真實溫度T。物體的光譜發(fā)射，T 越小，亮度溫度T 1與真實溫度T 之間的差距越大。因為0<，T1,則1 ，因此物體的亮度溫度T1 T 。亮度測溫法，靈敏度較高，它是目前應用較廣泛的輻射測溫方法，但是它要依賴，T來修正T1 ，而往往，T

26、 的大小決定于材料的性質、表面形狀、溫度和光的波長，很難精確得到。，T的準確度將影響系統(tǒng)得測量精度，所以亮度測溫法還存在很多不足。3.3比色測溫（雙色輻射測溫）比色式輻射溫度計是根據(jù)物體在兩個相鄰波長下的輻射能量密度之比來確定物體溫度的。單位面積物體在半球方向、單位時間的輻射通量由普朗克公式(3.12)給出。在T<3000K，并且較?。?< 2m）時，維恩近似成立：) (3.22) 取波長1和2處輻射率的比值，可得 (3.23)考慮兩波長處的帶寬相等，并將（1）簡記1，可得 (3.24)雙波長測溫方法就是假設1等于2，于是所測得的溫度T S （比色溫度）為： (3.25)物體真實溫

27、度與比色溫度的誤差為： (3.26)對一輻射體，測出在兩波長處輻射能量的比值R(T)，再利用公式(3.14)確定其溫度的方法稱為雙波長測溫法，所得溫度為T S 。如果從其它途徑獲知的值，則可利用公式(3.25)得到物體的真實溫度。對于存金屬表面，隨波長的增加而減小，即對1<2時，有12，此時T S > T ，測溫偏高。對于金屬氧化物及非金屬材料，隨波長的增加而升高，即1<2時，有12，此時T S < T ，測溫偏低。對于黑體或灰體，為常數(shù)，即1=2 ，此時TS = T 。這種測溫精度高，抗干擾能力強，所以比色測溫是輻射測溫中提高測溫精度的有效方法。3.4多波長輻射測溫當

28、采用超過兩個波長來測量溫度時，都稱作多波長測溫，目前有一些特殊場合已經(jīng)開始嘗試三波長方法，近年來也有很多學校核科研單位開始研究多波長的理論和方法，取得了一定成果，但儀器都處于實驗室階段。由于其實現(xiàn)較復雜，目前其實用化還有一定困難。4. 輻射測溫方法的比較(1)全輻射溫度、亮溫度恒小于物體表面的真實溫度。實際上，由于紅外探測器的光譜響應，光學系統(tǒng)透射比，大氣介質的吸收等因素的限制，所謂全輻射測溫是不可能的。在亮溫度測量中，也同樣存在著光學系統(tǒng)效率低下的輻射能量損失。色溫度測量和前兩者不同，它的測量取決于輻射功率之比。因此，上述諸因素的影響甚微。(2) 由上述分析還可知，對于發(fā)射率較小的物體，全輻

29、射測溫和亮溫度測溫相對誤差都較大。對于發(fā)射率較高的材料，三種測溫法均適宜。(3) 全輻射測溫和亮溫度測溫都必須知道被測物體發(fā)射率的絕對值。而雙波長輻射測溫則只要知道兩個波長處光譜發(fā)射率之比值。(4) 為了減少色溫度的相對誤差，在所選兩個特征波長1和2處材料之發(fā)射率宜接近。對于隨變化緩慢的物體，雙波長輻射測溫誤差也較小。特別是對于灰體，其發(fā)射率為常數(shù)，則，當然，還存在其它誤差來源。光譜方法測溫方法 非接觸的光譜測溫方法主要適用于高溫火焰和氣流溫度的測量。它主要通過檢測被測介質的激發(fā)光譜信號進行溫度測量。當單色光線照射透明物體時,會發(fā)生光的散射現(xiàn)象。散射光包括彈性散射和非彈性散射，彈性散

30、射中的瑞利散射和非彈性散射的拉曼散射的光強都與介質的溫度有關。相比而言,拉曼散射光譜測溫技術的實用性更好，其主要應用之一就是測量高溫氣體的溫度。 由于自發(fā)拉曼散射的信號微弱和非相干性,對于許多具有光亮背景和熒光干擾的實際體系,它的應用受到一定的限制。與自發(fā)拉曼光譜相比,受激拉曼散射能大幅度提高測量的信噪比,常用的方法是相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)。它可使收集到的有效散射光信號強度比自發(fā)拉曼散射提高好幾個數(shù)量級,同時還具有方向性強、抗噪聲和熒光性能好、脈沖效率高和所需脈沖輸入能量小等優(yōu)點。適合于含有高濃度顆粒的兩相流場非清潔火焰的溫度診斷。但是,CARS 法的整套測量裝置價格十分昂貴，其信號的處理相當復雜，限制了其使用。 受激熒光光譜法是指在入射光的激勵下，分子發(fā)出的