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1、近年來(lái),光纖光柵作為一種新型的光纖無(wú)源器件已在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。光纖光柵傳感器是近二十年發(fā)展最為迅速的一種新型的光纖傳感器,由于其與傳統(tǒng)的機(jī)電傳感器相比具有很多優(yōu)勢(shì),如:本質(zhì)防爆、抗電磁干擾、抗輻射、耐高溫、體積小、重量輕、靈活方便等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。 本文利用光纖光柵的應(yīng)變特性,設(shè)計(jì)制作了一種狹小曲面層間間隙光纖光柵測(cè)量系統(tǒng)。主要研究工作及成果分為三部分:傳感探頭的研制、解調(diào)系統(tǒng)的研制和檢測(cè)標(biāo)定裝置的研制。
2、 1、傳感探頭的研制 傳感探頭是最為關(guān)鍵的部分,針對(duì)狹小空間的間隙測(cè)量,經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn),研制成功了雙光柵超薄結(jié)構(gòu)傳感探頭。雙光柵超薄結(jié)構(gòu)探頭中使用了一特殊結(jié)構(gòu)的彈片,在彈片中埋入了兩個(gè)不同布喇格波長(zhǎng)的光柵。 傳感器彈片的結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)曲面層間間隙轉(zhuǎn)變成光纖光柵軸向應(yīng)變的關(guān)鍵。彈片材料的厚度要合適、彈性要好、強(qiáng)度要高。 由于雙光柵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),既解決了溫度和解調(diào)儀系統(tǒng)誤差的影響問(wèn)題,同時(shí)也提高了傳感器的靈敏度。
3、2、解調(diào)系統(tǒng)的研制 針對(duì)項(xiàng)目的特殊要求,從硬件和軟件兩個(gè)方面,對(duì)光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了研制。軟件方面,我們采用模塊化設(shè)計(jì)以及友好的人機(jī)交互界面,使解調(diào)系統(tǒng)具有了如下功能:1、實(shí)時(shí)波長(zhǎng)顯示、實(shí)時(shí)波長(zhǎng)差顯示、實(shí)時(shí)間隙測(cè)量顯示功能;2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能;3、傳感器標(biāo)定功能;4、不同半徑曲面測(cè)量功能;5、曲面間隙計(jì)算功能;6、數(shù)據(jù)回放功能。 3、檢測(cè)標(biāo)定裝置的研制 由于我們所研制的傳感器,是作特殊用途的,沒(méi)有現(xiàn)成的檢測(cè)工具,
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