基于光纖傳感的流量測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外許多外科研機(jī)構(gòu)與學(xué)者在光纖光柵傳感技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中的努力研究，開(kāi)辟了一個(gè)光纖光柵傳感的新紀(jì)元。在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中，需要對(duì)各種流體的流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與分析，來(lái)確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。傳統(tǒng)的電式流量計(jì)存在很多問(wèn)題，將傳統(tǒng)流量測(cè)量原理與光纖光柵傳感原理相結(jié)合，研制出高性能的FBG流量傳感器，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)控制過(guò)程具有很大的意義?；诠饫w光柵的流量計(jì)相對(duì)于目前的電式流量計(jì)，它表現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢(shì)，例如耐高溫、測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

2、、本質(zhì)安全防爆、抗電磁干擾、低功耗等。
　　 本文首先對(duì)光纖光柵傳感技術(shù)進(jìn)行了介紹，給出了光纖光柵流量傳感器的優(yōu)勢(shì)。對(duì)比與分析了目前存在的幾種光纖光柵流量計(jì)的傳感原理，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了一種新型的光纖光柵流量傳感器的設(shè)計(jì)。對(duì)所設(shè)計(jì)的流量傳感模型進(jìn)行了數(shù)值仿真分析，為實(shí)際試驗(yàn)做了指導(dǎo)。論文的主要內(nèi)容有:
　　 首先，介紹光纖光柵傳感的相關(guān)原理，分析了傳統(tǒng)電式流量測(cè)量技術(shù)的一些問(wèn)題。分析了目前幾種常用光纖光柵

3、流量傳感器的測(cè)量原理與存在的一些問(wèn)題。之后，對(duì)光纖光柵傳感機(jī)理進(jìn)行了介紹，總結(jié)了光纖光柵應(yīng)變?cè)?。介紹了流量測(cè)量的相關(guān)原理，介紹了幾種傳統(tǒng)差壓流量計(jì)的測(cè)量原理。
　　 其次，對(duì)有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了詳細(xì)介紹，采用有限元分析方法對(duì)我們所設(shè)計(jì)的FBG流量傳感器模型進(jìn)行了實(shí)體建模、有限元建模。分析了不同水流流速情況下，傳感器模型的靜壓力場(chǎng)，速度場(chǎng)等。最后總結(jié)出所設(shè)計(jì)的光纖光柵流量傳感器可以較好地反應(yīng)流體流速（流量）的變化。