含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵濕度傳感器開發(fā)及性能研究.pdf

1、目前,建筑節(jié)能受到了全社會的高度重視,而建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生的熱傳遞是建筑物的耗能的主要來源。溫、濕度及墻體材料與保溫材料的相對滑移影響了墻體的保溫性能,但現(xiàn)有的濕度傳感器難以勝任監(jiān)測墻體濕度場的任務(wù),因此開發(fā)適用于建筑墻體的濕度傳感器,研發(fā)合理的墻體保溫性能監(jiān)測系統(tǒng)是很有必要的。
　　本文首先論述了光纖光柵的傳感原理、含氟聚酰亞胺的感濕原理及含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵濕度測量理論,之后研究了含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵的制作工藝,之

2、后研究了光纖光柵式濕度傳感器的封裝方法,然后研究了含氟聚酰亞胺固化工藝對溫、濕度分別與傳感器的濕度及溫度靈敏度系數(shù)的相互關(guān)系的影響,之后確定了傳感器的溫、濕度靈敏度系數(shù)及特定溫、濕度下傳感器的中心波長,之后研究了光纖光柵式濕度傳感器的濕敏特性——傳感器的量程、讀數(shù)精度、誤差分析、響應(yīng)時間、濕滯性、耐水性及長期穩(wěn)定性以及含氟聚酰亞胺固化工藝對傳感器濕敏特性的影響,然后研究建筑外墻保溫性能監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有的組成部分,之后研究傳感器在墻體中的布

3、設(shè)方法,最后給出了墻體保溫性能的評價方法。
　　本文最終成果為:研發(fā)出了適用于建筑墻體的光纖光柵式濕度傳感器,并以此為基礎(chǔ),構(gòu)建了建筑墻體保溫性能監(jiān)測系統(tǒng)。開發(fā)的濕度傳感器的感濕元件為含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵,傳感器的傳感線性度很好,測濕量程大于5.7％RH-97.3%RH,讀數(shù)精度為0.1%RH,測量誤差在4.5%RH左右,響應(yīng)時間為45min,最大濕滯為1.8%RH,耐水性及長期穩(wěn)定性良好。所構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)考慮了溫、濕度及墻