1、電站鍋爐溫度場對于鍋爐運行控制和燃燒診斷具有重要意義，爐內(nèi)溫度場分布將直接影響到爐膛燃燒的穩(wěn)定性和污染物排放。聲學測溫法作為一種基于聲波理論的非接觸溫度測量技術，具有連續(xù)測量，實時監(jiān)測等諸多優(yōu)點，在爐膛溫度場測量領域有著良好的應用前景。聲波信號測量的質(zhì)量是爐膛溫度場測量的關鍵，因此聲波測溫系統(tǒng)中傳聲器的性能將直接影響爐膛溫度場測量的結果。傳統(tǒng)電磁式傳聲器由于耐高溫性差、易受電磁干擾等缺點無法在爐膛復雜環(huán)境下長期工作，亟需研制一款耐高溫、

2、抗電磁干擾、顯著改善精度、能夠在復雜環(huán)境下長期穩(wěn)定工作的新型傳聲器。本文在對比分析幾種聲波測量技術之后選擇光纖傳聲器作為研究對象，針對傳統(tǒng)傳聲器在爐膛聲波測溫系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，研究適用于爐膛聲波測溫系統(tǒng)復雜環(huán)境下的光纖傳聲器。論文通過機理建模、有限元分析、實驗平臺測試等方法對光纖傳聲器的性能進行研究，旨在提高爐膛聲波測溫系統(tǒng)中聲波信號采集的精度。本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　1.對光纖傳聲器振膜振動過程和光纖光強調(diào)制過程進行數(shù)學建

3、模和特性分析，并在此基礎上建立光纖傳聲器聲波測量過程的數(shù)學模型和性能評價指標，研究光纖傳聲器振膜、光纖結構參數(shù)對光纖傳聲器靈敏度、頻響特性、線性度等性能的影響，為光纖傳聲器的研制提供理論依據(jù)。
　　2.從理論分析和有限元分析兩個角度出發(fā)，研究熱環(huán)境對光纖傳聲器的影響。通過有限元分析軟件ANSYS進行有限元建模仿真，對熱環(huán)境下光纖傳聲器振膜結構振動特性的變化規(guī)律進行研究，并分析比較不同材料和不同結構參數(shù)下光纖傳聲器性能受溫度影響的程

4、度，為熱環(huán)境下光纖傳聲器最優(yōu)結構設計提供理論支持。
　　3.在理論分析的基礎上搭建光纖傳聲器聲波測試平臺，根據(jù)實際情況為測試平臺選擇合適的設備類型和結構。利用光纖傳聲器聲波測試平臺進行系統(tǒng)穩(wěn)定性測試，并采用分光光強比值的方法對光源不穩(wěn)定性進行補償。對不同振膜材料和結構參數(shù)下的光纖傳聲器的性能進行測試，同時分別從還原信號波形、靈敏度、頻率響應等性能指標對光纖傳聲器與傳統(tǒng)電磁式傳聲器進行性能對比測試，實驗結果表明研制的光纖傳聲器的性能