嵌入式FBG温度传感器

航空热防护表面温度实时反演

将应变/振动不敏感的封装FBG传感器嵌入热防护复合材料，通过逆热传导修正热滞后，实现对航空热防护结构表面温度的实时监测。

Xiong, Zhao · Kezhen, Jin · Mengyuan, Yan · 南朋玉 · Fan, Zhou · 辛国国 · Lim, Koksing · Ahmad, H. · Yupeng, Zhang · 杨杭洲

Applied Thermal Engineering 2025

参数信息

实验平均相对误差

8.53 %

数值模拟平均相对误差

5.54 %

技术优势

无需直接测量表面

通过嵌入传感器和逆热传导算法，从内部温度反演表面温度，无需暴露在恶劣环境的表面传感器。

消除热滞后误差

基于傅里叶热传导理论的热滞后修正模型，有效纠正管式封装FBG传感器的测量误差。

适应复杂环境

所用管式封装FBG传感器对应变和振动不敏感，适合飞行器振动和高温环境。

应用场景

• 高超声速飞行器热防护：实时获取热防护表面温度，保障高超声速飞行安全。
• 航空发动机热端部件监测：监测发动机热端部件温度，预防超温失效。
• 高温结构健康监测：嵌入传感器连续测量内部温度，评估结构健康状态。
• 高温传感与测量：在高温环境中实现应变/振动不敏感的温度精确测量。