基于光纖彎曲損耗流速和密度測量系統的設計和研究.pdf

1、隨著信息社會的發(fā)展，傳感器技術作為高新信息技術，其重要作用日益顯著。光纖傳感器是世界上興起的一種新型傳感技術，是科技工作者應用光纖通訊和集成光學技術成就，并加以發(fā)展的結晶。由于光纖傳感器應用的廣泛性及其廣闊的市場，其研究和開發(fā)在世界范圍內引起了高度的重視，各發(fā)達國家更是競相研究開發(fā)并引起激烈的競爭。
　　 本文從理論上推導并描述了光纖彎曲損耗的原理與分類，并在此基礎上設計出一款基于光纖彎曲損耗的流速測量新型傳感器，在實驗的基礎上

2、驗證了它的可靠性與穩(wěn)定性。然后再次把光纖彎曲損耗拓展應用到流體密度的測量，并進行了實驗的探討和驗證。該傳感系統具有操作簡單、價格低廉、解調方便等優(yōu)點，可望在流速與密度測試系統中得到廣泛的實際應用。具體如下：
　　 （1）系統地介紹了光纖傳感技術的基本概念、工作原理、主要類型、發(fā)展過程及優(yōu)點，闡述了國內外光纖傳感器在實驗室研究開發(fā)和工程應用上的現狀。
　　 （2）研究和分析了光纖的一些基本特性，基本參數，對光纖彎曲損耗進行

3、了比較全面的分析與描述。本文重新提出使用光纖的彎曲效應來作傳感測量，具有更高的精確度以及更好的實用價值。
　　 （3）基于光纖彎曲損耗的理念設計出了一款測量流速的新型傳感結構。設計了一種新的固定與彎曲結構。合理選擇光纖的初始彎曲曲率，能夠優(yōu)化不同流速范圍的流速測量。采用適當阻擋物，增加系統的靈敏度。實驗證明，采用沖擊面積為11×11mm2的阻擋物時，流速測量的精確度提高了5倍。
　　 （4）把彎曲損耗傳感器的概念應用到密

4、度測量。理論計算了針對不同密度范圍下的不同傳感端浮子要求，對于常用流體密度測量。實驗測得這種光纖密度計的精確度為±0.02g/cm3
　　 （5）簡單介紹了另一光纖傳感的工作，在強度型光纖傳感系統中，采用參考端置于與待測物折射率特性相同的物質中，可以消除溫度，振動等因素對測量的影響，實驗結果表明，這種傳感方式能夠很好地對物質的溶解和凝固過程進行實時在線監(jiān)測。
　　 （6）對本論文研究工作總結和展望，指出商用化還需注意的一