随着汽车制造、航空,以及电力等工业的发展,如何监测燃气轮机等旋转机械的运行参数成为各行业的热点研究问题。本文研究的是燃气轮机涡轮叶片温度和轴向位移同步检测系统,与以往不同的是通过非接触测量用一个探头同时测量这两个物理量。考虑到燃气轮机内部恶劣的测量条件,充分发挥光纤传感器耐高温,抗电磁干扰,体积小,传输损耗小等一系列优势,设计了智能化光纤温度和位移传感器系统。该温度和位移检测系统主要由光传输系统和信号处理系统组成。首先,温度测量部分比较了几种辐射式光纤温度传感器的优、缺点,由于比色法能极大地接近真实温度,具有良好的精确度和实用性,而且可以避免以往辐射式光纤传感器中物体发射率的确定,所以选择了以比色测温为原理的辐射式光纤温度传感器,并详细阐述了比色法中波长参数的确定方法。其次,针对动态表面的测量,设计了一种简单可靠的反射式强度调制型光纤位移传感器,它与光纤温度传感器共用一个光学传感器探头,节省了涡轮叶片测量所占用的空间。并构造了该传感器探头的数学模型,分析了位移传感器的反射光强度调制特性。采用了双光路检测技术,来消除光传输过程中的误差,提高精度。本课题温度和位移测量通道的光信号通过光电转换、放大,由单片机ADuC848进行A/D转换,除法运算等处理,并与计算机实现了通讯,最后建立实验模型进行了验证。