武汉大学学报工学版发电机转子温度的光电测量岳优兰焦作大学,河南焦作454001主商要根据砷化镓半导体的光吸收特性。设计了种新型的发电转子温度测量系统。利用模拟装置,在实时动态。非接触的情况下。实现了发电机转子温度检测。取得了圆满的实验效果。
保证电厂发电机组安全经济运行和防止其遭受严重破坏,对电力系统的稳定运行及为用户不间断供电起着决定性的作用。大型汽轮发电机转子面温升,对发电机转子端部和它们的接触处产生的附加发热特别严重,成为影响发电机安全运行的重要因素之。传统的监测发电机转子温度的方法13有碳刷滑环接触测量无线电电子测量和红外测温等。这些方法各有优缺点,但都很难做到多点同时监测,抗干扰能力较差。目前,监测大型发电机转子温度的直接测试手段尚在研宄之中,国外曾报道过利用荧光体的光学特性测啁发电机转子的温度的研究报告3,该方法的困难之处适难以找到合适的荧光物质。我们设计了种新型的传感结构,采用这种新型的测温方案,具有结构简单安装方便非接触测温测量精度高等优点,在摄氏70150内,模拟测量温差在2,以内23.
1光电测温的原理与装置1.1砷化镓晶体中的光吸收半导体中,当个电子被光子激发时,引起两种基本类型的跃迁,即直接跃撄和间接跃迁,半导体晶体的禁带宽度在晶体中的光吸收过程直接相关而禁带宽度是与温度有关的单调函数品体温度上升引起禁带宽度减小,晶体中的光吸收过程加强,使得晶体跃光率下降,据此可进行温度检测。砷化镓晶体的电子跃撄率高,禁带宽度大,具有直接跃迁型的能,机构,是制作半导体温敏元件,想的材料。实际试验使用的温敏元件为本征砷化镓薄尸。
研宄面,在砷化镓晶体厚度达到定值时,又寸于波长小于禁带波长的光波,随着入射光子波长长大于禁带波长的光波,几乎没有吸收。研究明,以下几个公式成立其中户心入射光源功率谱分布,光源光谱的下限波长和上限波长;7了与温度了对应的光能透过率;温度7时的砷化铉品体禁带宽度讨应的访带波长。
光源得到的实验曲线。中的横坐标温度,纵坐标衣小光源探测器输出的电信,他晶体光透过率的变化引起探测器电信号输出的变化。由于白忙源的光谱功。卞分佰比较均匀,姻骀线接近光波长1.3测温系统的结构设计与分析理想的测温方法应满足面的条件⑴实际信号与参考信号应使用同光源。⑵实际光信号与参考光信号为同光电探测器接受,经同屯路放大处理。有如此。才能直线,这和理论公式2致。半导体发光极管0的实验结果为1曲线,和它的光告功率分布有关。如果对其曲线作微分,所得到微分曲线和1上1的光谱功率分布线形状很接近,进步验证了理论公式的正确性。