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(xué)測溫法作為一種基于聲波理論的非接觸溫度測量技術(shù)，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(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。聲波信號測量的質(zhì)量是爐膛溫度場測量的關(guān)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(jié)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(fù)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(fù)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(shù)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(fù)雜環(huán)境下的光纖傳聲器。論文通過機(jī)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(jìn)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(qiáng)調(diào)制過程進(jìn)行數(shù)學(xué)建

3、模和特性分析，并在此基礎(chǔ)上建立光纖傳聲器聲波測量過程的數(shù)學(xué)模型和性能評價指標(biāo)，研究光纖傳聲器振膜、光纖結(jié)構(gòu)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(jìn)行有限元建模仿真，對熱環(huán)境下光纖傳聲器振膜結(jié)構(gòu)振動特性的變化規(guī)律進(jìn)行研究，并分析比較不同材料和不同結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論支持。
　　3.在理論分析的基礎(chǔ)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(shè)備類型和結(jié)構(gòu)。利用光纖傳聲器聲波測試平臺進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性測試，并采用分光光強(qiáng)比值的方法對光源不穩(wěn)定性進(jìn)行補(bǔ)償。對不同振膜材料和結(jié)構(gòu)參數(shù)下的光纖傳聲器的性能進(jìn)行測試，同時分別從還原信號波形、靈敏度、頻率響應(yīng)等性能指標(biāo)對光纖傳聲器與傳統(tǒng)電磁式傳聲器進(jìn)行性能對比測試，實驗結(jié)果表明研制的光纖傳聲器的性能