激光吸收光谱传感系统

1秒分辨 · 636微米定域

原位同步测量莱顿弗罗斯特蒸汽层内的温度与水蒸气浓度分布，空间分辨能力和时间响应优于现有方法。

Yao, Mi · Chen, Xiaoliang · Wang, Weitian · Wakata, Yuki · Zhen, Hu · 超星

Sensors and Actuators, B: Chemical 2026

参数信息

时间分辨率

1 s

空间分辨率

636.32 μm

加热表面温度

623.15 K

颈部半径偏差

2 %

技术优势

能同步测温度和水浓度

单套系统采用两个不同波长的二极管激光器，经断层重构同时给出温度场与水蒸气浓度场，不再需要分别测量或先后扫描。

时间空间双高分辨

时间分辨率达到1 s，空间分辨率约636.32 μm，足以捕捉蒸汽层内快速变化的局部结构，并可与液滴形貌进行比对。

非侵入测量

基于激光吸收光谱实现线积分测量，不干扰液滴的悬浮状态或蒸汽层流场，适合对莱顿弗罗斯特液滴进行原位诊断。

应用场景

• 燃烧诊断：能同步给出燃烧场中温度与组分浓度分布，替代逐点采样或单一参数测量。
• 传热传质测量：用于高温壁面附近蒸汽层内的耦合传热传质过程定量测量，揭示夹带与梯度信息。
• 微尺度流体诊断：以约636 μm空间分辨率探测微尺度蒸汽层内部结构，适合薄层流场诊断。
• 吸收光谱：用双波长激光吸收光谱结合断层重构，从线积分信号反演二维场分布。