用来监测高温锅炉管道闪蒸出的蒸气压对炉顶部位产生的膨胀应变。蒸汽压力传感器排布在了高温锅炉的顶部 用来测试闪蒸炉内压强的变化。从安全角度考虑在设计实验方案时 蒸汽锅炉内的温度可以从增加到 锅炉内的压强也，可以从由于蒸汽炉内不同位置的温度是不同的而且变化得很快 所以对应变传感器和蒸汽压力传感器的温度补偿是必要的。由于锅炉内部的温度较高 所以从实际应用的角度考虑需要使用特殊的高温光纤光栅和耐高温的胶 而且需要对光纤光栅进行特殊的封装设计 保护其在高压液体环境下不被损坏。以下是需要引用的封装方法的简单介绍。 蒸汽锅炉管道和在锅炉中连接的光纤光栅传感器传感头的封装设计及响应度测试 温度传感器因为在蒸汽炉内的不同位置温度变化的非常快。为了获得更高的灵敏度我们使用了两种方法来对布拉格光栅温度传感器进行封装。
我们搭建的实验系统采集到了整个过程中的温度、应变和压强变化的实验数据 并将数据绘制成如图 所示的图像。 盥鲻。导时间时间 组温度传感器的测温情况时间时间 左侧代表的是不同位置的温度传感器的监测结果右侧代表的是利用温度公式可以计算出相应的温度变化情况 由于水位深度是 则可知传感器 位于水面下传感器 位于水面上当打开解压阀时 由于存在压差 闪蒸炉的压强降低 查阅饱和水蒸气热力性质表‘ 可知 哈尔滨工程大学硕士学位论文水的沸点变化为 而本实验中的压强差 故水蒸气沸点降低约为 此时水的沸点约为 使此时的水变成过热水 这样会使闪蒸炉内水瞬间开始闪蒸 伴随着这一过程 释放着大量潜热 使水温迅速下降 而且水在沸腾过程中会产生大量的蒸汽。使空气的温度上升 但是由于闪蒸过程只有 秒左右 所以当闪蒸结束后 空气中的温度又会迅速下降 但是由于水中的热量散发到空气中 所以恢复平衡态时空气中的温度会高于初始温度 ， 两个温度传感器位于气液两相界面附近 液体在沸腾过程中热量通过液面释放 故虽然处于液面下 但是温度并没有降低 而是升高 待闪蒸结束后 热量释放完毕 所以温度低于初始温度。第 章光纤光栅用于蒸汽锅炉内的气 液相变监测图 蒸汽压力传感器测得的应变情况图 代表的是实验中应变传感器记录下的实验数据图 这里我们采用了温度补偿技术 处理掉温度的信息后得到的就是实际应变的变化情况。其中正值代表的是光栅的膨胀作用 负值代表的是光栅的收缩效应。其中 排布在炉子的底部 可以看出在闪蒸的那一时刻容器底部有明显的膨胀现象 排布在了炉顶其中 是横向排布 是竖向排布。
