本发明属于光学温度传感领域，涉及一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器。
背景技术：
1、温度是一个重要的物理参数，温度测量被广泛应用于车辆、飞行器、管道等众多装置状态评估中，对装置设计、运行监测具有重要意义。在某些特殊的场景中，比如飞行器发动机流体流道中的温度场可能是一个非均匀温度场，不同测温点的温度可能不一致，且温度的变化较快，若可实现针对某点的流体温度进行快速测温，将对发动机的工作状态确认与健康监测具有重要意义。
2、在特殊应用工况下，如航空、航天发动机燃烧室管道中，流体温度往往能达到上千摄氏度，因此，如何能在超高温温度区间，测量特定点位的流体温度便成为了工程上急需的解决方案，同时该部位气流流速最高可能达到1～2马赫，温度传感器的响应速度也会直接影响流道健康监测的能力。
3、目前在特殊工况下，流体温度测量通常采用特种热电偶的方式进行，热电偶测温属于电学测温，在较强的电磁环境中易被干扰，光学的抗电磁干扰特性是电学无法比拟的，且热电偶通常会被高温环境腐蚀，产生热损耗，需要定期更换。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，提高整体结构耐温程度与测温上限，寿命长，在不受到外界破坏情况、保持感温元件清洁情况下不存在寿命衰减问题。
2、本发明解决技术的方案是：
3、一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，包括透明反射片、99刚玉转接件、99刚玉陶瓷管、316不锈钢金属座、光纤准直器、环形器、宽谱光源、解调终端；
4、其中，316不锈钢金属座水平放置；99刚玉陶瓷管轴向水平放置，且99刚玉陶瓷管的轴向一端搭接在316不锈钢金属座上，光纤准直器同轴设置在99刚玉陶瓷管该端的内腔中；99刚玉转接件与99刚玉陶瓷管的轴向另一端对接；透明反射片竖直设置在99刚玉转接件的内腔中，且透明反射片与99刚玉陶瓷管轴向垂直；在99刚玉转接件的外壁沿周向均匀设置流体孔，且流体孔的位置与透明反射片的位置对应；光纤准直器伸出99刚玉陶瓷管的一端通过电缆与环形器连接；环形器与宽谱光源、解调终端分别通过光纤连接。
5、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，流体瞬态温度传感器的工作过程为：
6、宽谱光源发出发散光信号至环形器；环形器将发散光信号的传输方向切换为传输至准直器；准直器将发散光信号转换为准直光信号，并沿99刚玉陶瓷管的轴向将准直光信号发送至透明反射片；
7、外部待测流体通过流体孔进入99刚玉转接件内腔，与透明反射片接触，将温度传输至透明反射片；透明反射片受热后变形；透明反射片接收准直器传来的准直光信号，并进行反射；准直器接收反射光，并将反射光传输至环形器；环形器将反射光的传输方向切换为传输至解调终端；解调终端解调出外部待测流体的温度。
8、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述透明反射片为感温元件；透明反射片采用石英、单晶碳化硅或单晶氧化铝的透明材质。
9、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述透明反射片的顶部表面和底部表面均设置fp腔，即均对传来的准直光信号进行反射；透明反射片受热后变形后，顶部表面的反射光和底部表面的反射光存在光程差。
10、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述准直器将透明反射片顶部表面的反射光和底部表面的反射光通过环形器传输至解调终端；解调终端根据2个反射光的光程差，获得透明反射片的受热变形量，并根据已知的透明反射片变形量与温度的曲线，得到外部待测流体的温度。
11、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述透明反射片采用点涂方式粘接在99刚玉转接件的内腔点胶位置；胶水采用陶瓷胶胶水；粘接后，常温固化24小时，再置于加热平台，70℃固化2小时，200℃固化4小时。
12、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述99刚玉转接件轴向无流体孔的一端，与99刚玉陶瓷管的对应轴端采用陶瓷胶胶水粘接；粘接后，99刚玉转接件与99刚玉陶瓷管保持同轴，常温固化24小时后，置于加热平台，70℃固化2小时，200℃固化4小时。
13、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述99刚玉陶瓷管与316不锈钢金属座采用环涂方式，通过陶瓷胶胶水粘接；粘接时通过工装使99刚玉陶瓷管垂直于316不锈钢金属座；常温固化24小时，70℃固化2小时，200℃固化4小时。
14、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述准直器通过外部三维位移平台调整准直器的角度，使得准直器接收到经透明反射片反射后的反射光；通过ab环氧胶水将准直器与99刚玉陶瓷管粘接，常温固化24小时。
15、在上述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，所述光纤准直器采用光纤耦合器或者光纤熔接方式与环形器连接。
16、本发明与现有技术相比的有益效果是：
17、(1)本发明通过采用透明反射片作为感温元件，透明反射片可以做的很薄，体积小、导热快、热容小，加之与转接件的连接处采用点涂方式减小两者接触面，降低热交换速率，可以实现对于温度变化的瞬态响应；
18、(2)本发明使用耐高温的陶瓷管作为支撑结构，长度可变化，实现针对不同位置测点的精准测量；
19、(3)本发明采用准直器作为光信号的发出与接收端，避免光纤直接进入温场，从而提高整体耐温程度与测温上限；
20、(4)本发明测温原理为fp原理，测温精度较高，具有抗电磁干扰以及寿命无衰减的特性优势较大。
1.一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：包括透明反射片(2)、99刚玉转接件(3)、99刚玉陶瓷管(4)、316不锈钢金属座(5)、光纤准直器(6)、环形器(7)、宽谱光源(8)、解调终端(9)；
2.根据权利要求1所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：流体瞬态温度传感器的工作过程为：
3.根据权利要求2所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述透明反射片(2)为感温元件；透明反射片(2)采用石英、单晶碳化硅或单晶氧化铝的透明材质。
4.根据权利要求2所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述透明反射片(2)的顶部表面和底部表面均设置fp腔，即均对传来的准直光信号进行反射；透明反射片(2)受热后变形后，顶部表面的反射光和底部表面的反射光存在光程差。
5.根据权利要求4所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述准直器(6)将透明反射片(2)顶部表面的反射光和底部表面的反射光通过环形器(7)传输至解调终端(9)；解调终端(9)根据2个反射光的光程差，获得透明反射片(2)的受热变形量，并根据已知的透明反射片(2)变形量与温度的曲线，得到外部待测流体的温度。
6.根据权利要求1所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述透明反射片(2)采用点涂方式粘接在99刚玉转接件(3)的内腔点胶位置；胶水采用陶瓷胶胶水；粘接后，常温固化24小时，再置于加热平台，70℃固化2小时，200℃固化4小时。
7.根据权利要求1所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述99刚玉转接件(3)轴向无流体孔(1)的一端，与99刚玉陶瓷管(4)的对应轴端采用陶瓷胶胶水粘接；粘接后，99刚玉转接件(3)与99刚玉陶瓷管(4)保持同轴，常温固化24小时后，置于加热平台，70℃固化2小时，200℃固化4小时。
8.根据权利要求1所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述99刚玉陶瓷管(4)与316不锈钢金属座(5)采用环涂方式，通过陶瓷胶胶水粘接；粘接时通过工装使99刚玉陶瓷管(4)垂直于316不锈钢金属座(5)；常温固化24小时，70℃固化2小时，200℃固化4小时。
9.根据权利要求1所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述准直器(6)通过外部三维位移平台调整准直器(6)的角度，使得准直器(6)接收到经透明反射片(2)反射后的反射光；通过ab环氧胶水将准直器(6)与99刚玉陶瓷管(4)粘接，常温固化24小时。
10.根据权利要求9所述的一种基于fp原理的流体瞬态温度传感器，其特征在于：所述光纤准直器(6)采用光纤耦合器或者光纤熔接方式与环形器(7)连接。
