帶溫度補償?shù)墓饫w布拉格光柵壓力傳感器的研究.pdf

1、光纖光柵傳感器較之于傳統(tǒng)電傳感器得到廣泛的關注,不僅是因為其抗電磁干擾、耐腐蝕等特性,還有光纖傳感能構成大型的傳感網(wǎng)絡的波分復用的特點,由于研發(fā)力度的加強,相應的光纖光柵傳感器的產(chǎn)品也在不斷推陳出新,在很多工程領域都得到了廣泛的應用。
　　本文結合油氣井等惡劣環(huán)境下的壓力檢測的應用背景,分別從理論和實驗研究了一種基于光纖布拉格光柵的帶溫度補償?shù)膲毫鞲衅?主要研究內(nèi)容為:
　　(1)研究了一種光纖光柵壓力傳感器結構,使用了參

2、考光柵進行溫度補償?shù)脑?分析了布拉格光纖光柵的傳感原理,運用ANSYS10.0大型有限元分析軟件針對研究的薄壁圓筒結構建模和靜力仿真,分析了該結構應力分布情況,在此基礎上研究了傳感器中涉及到的關鍵參數(shù)對傳感器的靈敏度的影響以滿足實際工程不同應用場合。
　　(2)結合仿真結果,本文選用了不同尺寸參數(shù)的薄壁圓筒結構加工,對光纖光柵封裝后對傳感器的溫度及壓力靈敏度分別進行測試,且選取加工中的一個傳感器進一步地測試了該結構的可重復性及穩(wěn)

3、定性,實驗結果顯示該傳感器壓力靈敏度為7.8±0.7 pm/MPa,重復性好,線性度>0.999,當環(huán)境溫度從0-50℃內(nèi)變化時,溫度補償后10小時內(nèi)的穩(wěn)定性優(yōu)于±0.5％,并將結果與一膜片式光纖布拉格光柵壓力傳感器結構傳感性能進行了實驗對比。
　　(3)介紹了SMS(單模-多模-單模)模式干涉結構在傳感領域的研究現(xiàn)狀,研究了多模光纖對 SMS結構透射特性的影響,同時從理論和實驗兩個角度分別對SMS模式干涉結構在溫度、應變、彎曲等