高精度热电偶探头在校准过程中充当最终的标准温度参考。它被放置在靠近光纤传感器的位置，以实时验证马弗炉的实际内部温度，提供一个基准，光电传感器的性能将以此为依据进行测量。
通过比较热电偶的稳定读数与光纤传感器的波长偏移，研究人员可以生成分段线性拟合。这种数学模型可以补偿光纤材料内部的非线性热效应，确保未来的应力监测数据不会因高温异常而失真。
建立真实基准
验证实时条件
马弗炉内部的环境可能会波动。为确保光纤传感器得到正确校准，您不能仅依赖炉子的设定点。
您必须使用高精度热电偶作为标准参考。
该探头放置在光纤传感器附近，测量传感器所经历的实际温度。
关联波长与温度
光纤传感器通过产生波长偏移来响应热量。
为了准确解释这些偏移，必须将其与热电偶提供的已知、已验证的温度值进行映射。
补偿材料行为
处理非线性效应
光纤材料对温度变化的响应并非总是完全线性的，尤其是在高温下。
热效应会在数据中引入非线性失真，如果未经校正，将会扭曲应力监测结果。
分段线性拟合的作用
利用热电偶的数据，研究人员可以应用分段线性拟合。
该方法将温度响应分解为更小的部分，以准确模拟非线性。
这种数学补偿确保光纤传感器提供准确的应力监测数据，有效过滤掉热误差。
理解权衡：干扰风险
高温信号噪声
虽然热电偶对于校准至关重要，但它们也并非不受环境挑战的影响。
在较高的炉温下，连接到控制器的热电偶可能会产生干扰和测量误差。
减轻电噪声
为保持校准标准的完整性，热电偶的金属保护管必须良好接地。
未能正确接地设备可能会导致信号噪声，从而影响校准。
在关键场景下，建议使用三线输出热电偶，以进一步减少干扰并确保参考数据保持纯净。
为您的目标做出正确选择
为确保您的校准过程产生可靠的应力监测数据，请遵循以下原则：
- 如果您的主要关注点是数据准确性：优先创建分段线性拟合模型，以数学方式补偿光纤的非线性热响应。
- 如果您的主要关注点是信号完整性：确保热电偶使用经过彻底接地的金属保护管，以防止高温电干扰。
通过将您的光学数据锚定到精确的热参考上，您可以将原始波长偏移转化为可操作的、经过验证的工程洞察。
总结表：
| 特性 | 校准中的作用 | 对过程的好处 |
|---|---|---|
| 标准参考 | 提供最终的温度基准 | 验证实际炉温与设定点 |
| 波长映射 | 将偏移与已验证的温度关联起来 | 将原始光学数据转化为可操作的洞察 |
| 分段拟合 | 补偿非线性热效应 | 消除高温下的数据失真 |
| 信号保护 | 金属管接地和三线输出 | 防止电干扰和测量误差 |
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图解指南
参考文献
- Kaiyue Qi, Peng Li. Monitoring of Internal Stress in Stainless Steel Materials at High Temperatures Using Optical FPI and LPFG. DOI: 10.58286/30974
本文还参考了以下技术资料 Kintek Furnace 知识库 .
