金属铸件在所有制成品中占有90%的比重。制造业中有大量的铝产品，高效的生产过程控制可以降低生产成本，提高产品质量。在铸造产品的制造过程中，铝液的温度控制是关键因素。因此，控制铝液温度对提高铸件性能具有重要意义。   蓝宝石单晶光纤具有优异的光学和机械性能，并且由于其良好的耐温属性和极端环境的稳定性，因此在光学传感、激光等领域具有广泛的应用潜力。这篇文章基于超声波温度测量原理，利用蓝宝石光纤作为敏感材料，开发了一种多节点光纤温度传感器，用于准确监测铝液的温度，克服高温和腐蚀性对传感结果的不利影响。

本研究的研究思路是基于超声波温度测量原理，利用蓝宝石光纤作为敏感材料，开发了一种多节点光纤温度传感器，用于准确监测铝液的温度。具体测量原理是通过设计敏感元件上的两个凹槽，利用测量在一定传播距离下凹槽1和凹槽2之间以及端面的延迟数据t1和t2，计算不同温度下的声速。通过采集槽1和槽2在不同温度下反射的波形，可以计算出延迟数据与当前温度值的关系。文章通过多次试验的标定，收集了足够的数据，确保了该传感器具有良好的稳定性，可用于温度测量。

在延迟数据采集过程中发现当传感器在电磁场环境下测量温度时，产生的干扰波与凹槽反射回来的波形重叠，造成数据分析困难，计算误差。因此，在后续的研究中，需要对采集的波形进行滤波，以减少计算过程中的误差。

图 1 温度测量系统原理图。

图 2 超声波测温系统原理图

图 3 蓝宝石纤维制备。(a)生长速率与纤维直径的关系;(b) LHPG拉制的蓝宝石纤维。

图 8 校准系统和数据采集结果。(a)实验室校准系统;(b)数据采集结果。

图 9 在不同温度下延迟数据和波形。

图 10 不同温度下的延迟数据

文献来源：Wang,G. , Qian,C. , Sun,P. , Li,Z. , Chen,G. , Wang,B. , Zhou,H. ,& Yu , J.(2023).A Liquid Metal Temperature Detection System Based on Multi-Node Sapphire Fiber Sensor.Sensors,23(9),4318.https://doi.org/10.3390/s23094318