一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法專利目的

《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》的目的是提供一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法。該方法不僅有效的保護(hù)了裸光纖光柵,而且可以改變光纖光柵的應(yīng)變靈敏度,其增減敏系數(shù)可以根據(jù)封裝材料的尺寸制定,滿足實(shí)際工程的測(cè)量需求。增敏型應(yīng)變傳感器提高了光纖光柵的應(yīng)變靈敏度,可以應(yīng)用于應(yīng)變量程小、測(cè)量精度要求高的應(yīng)變測(cè)試中;而減敏型應(yīng)變傳感器相對(duì)降低了光纖光柵的應(yīng)變靈敏度,適合于應(yīng)變量程大、測(cè)量精度相對(duì)低的測(cè)量需求?;谶@種封裝方法的光纖光柵應(yīng)變傳感器,為大型工程結(jié)構(gòu)的表面及內(nèi)部應(yīng)變測(cè)量提供了大應(yīng)變量程和高測(cè)量精度的監(jiān)測(cè)手段。

一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法技術(shù)方案

《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》所采用的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:傳感器由光纖光柵、兩個(gè)封裝部件、兩個(gè)夾持部件以及兩個(gè)固定支點(diǎn)組成。其中封裝部件與夾持部件均為鋼管。采用膠接的方法將光纖光柵兩端固定于兩個(gè)封裝部件內(nèi),由于膠粘劑沒有直接封裝光纖光柵區(qū)域,消除了膠粘劑對(duì)光纖光柵應(yīng)變傳遞的影響;然后將兩個(gè)封裝部件分別置于兩個(gè)夾持部件內(nèi),并使用膠粘劑粘接封裝部件和夾持部件;最后使用鉚固、焊接或膠接的方式將夾持部件與固定支點(diǎn)連接。

封裝部件材料為鋼管;設(shè)兩個(gè)固定支點(diǎn)的距離為L(zhǎng),兩個(gè)封裝部件之間的光纖的長(zhǎng)度為

兩個(gè)封裝部件的長(zhǎng)度為
。假設(shè)兩固定支點(diǎn)間發(fā)生△L的軸向變形,相應(yīng)封裝部件和光纖光柵的變形分別為
,忽略鋼管內(nèi)膠層和光纖之間的應(yīng)變損耗影響,由材料力學(xué)基本原理可得
(1)和
(2)。

其中

分別為鋼和光纖的彈性模量;
分別為封裝鋼管和光纖的截面積;P為傳感器結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。結(jié)構(gòu)內(nèi)部?jī)?nèi)力處處相等,由此可得
(3),即
(4)。

鋼的彈性模量約為光纖的3倍,當(dāng)封裝鋼管的截面積

遠(yuǎn)大于光纖的截面積
時(shí),相對(duì)于光纖,封裝鋼管的應(yīng)變量可以忽略。此時(shí),傳感器所承受的外界變形量主要集中在了光纖上,即
由此,傳感器總應(yīng)變8與光纖光柵應(yīng)變8j的關(guān)系為
(5)

L定義傳感器的增減敏系數(shù),代入式(5)可得

(6)。

由式(6)可以看出,通過調(diào)整增減敏系數(shù)K的值,即

的比值,可以改變傳感器的應(yīng)變測(cè)量靈敏度。當(dāng)K<1, 傳感器為光纖光柵增敏型應(yīng)變傳感器;當(dāng)K>1,傳感器為光纖光柵減敏型應(yīng)變傳感器。

一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法有益效果

《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》的效果和益處是,基于這種封裝技術(shù)的光纖光柵應(yīng)變傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn);由于膠粘劑沒有直接接觸光纖光柵區(qū)域,不僅消除了膠粘劑對(duì)光纖光柵應(yīng)變傳遞的影響,而且避免了光纖光柵區(qū)域粘接不均勻帶來的反射波長(zhǎng)多峰值的現(xiàn)象;傳感器的增減敏系數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要通過改變固定支點(diǎn)的位置來確定;通過一些輔助構(gòu)件,傳感器不僅可以采用鉚固、焊接或膠接的方式安裝于被測(cè)結(jié)構(gòu)的表面,也可以埋入結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量?;谶@種封裝方法的光纖光柵應(yīng)變傳感器,為大型工程結(jié)構(gòu)的表面及內(nèi)部應(yīng)變測(cè)量提供了大應(yīng)變量程和高測(cè)量精度的監(jiān)測(cè)手段。

一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
(除稅)
工程建議價(jià)
(除稅)
行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
無磁發(fā)傳感器 NWM-HRI(配套WS系列水表) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

寧波

臺(tái) 13% 寧波水表股份有限公司
發(fā)傳感器 HRI40-125(配套WPD系列水表) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

寧波

臺(tái) 13% 寧波水表股份有限公司
發(fā)傳感器 HRI150-300(配套WPD系列水表) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

寧波

臺(tái) 13% 寧波水表股份有限公司
雙霍爾發(fā)傳感器 NWM-HRI(配套WS系列水表) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

寧波

臺(tái) 13% 寧波水表股份有限公司
氨氮PH傳感器 XRP6714DK 查看價(jià)格 查看價(jià)格

南京新銳鵬

臺(tái) 13% 株洲中車機(jī)電科技有限公司
COD傳感器 XRP6602D 查看價(jià)格 查看價(jià)格

南京新銳鵬

臺(tái) 13% 株洲中車機(jī)電科技有限公司
氨氮PH傳感器 型號(hào):DNH1000 查看價(jià)格 查看價(jià)格

天健創(chuàng)新

13% 天健創(chuàng)新(北京)監(jiān)測(cè)儀表股份有限公司
SS傳感器 型號(hào):IDT1000 查看價(jià)格 查看價(jià)格

天健創(chuàng)新

13% 天健創(chuàng)新(北京)監(jiān)測(cè)儀表股份有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)
含稅
信息價(jià)
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
臭氧傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2022年1季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2022年1季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2021年4季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2021年2季度信息價(jià)
臭氧傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2020年4季度信息價(jià)
臭氧傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2020年3季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2020年1季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

廣東2022年3季度信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
(元)
供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
光纖光柵應(yīng)變傳感器 BGK-FBG-4200|6679支 1 查看價(jià)格 廣州精勘測(cè)繪科技有限公司 廣東  廣州市 2015-12-01
應(yīng)變傳感器 1、應(yīng)變測(cè)量范圍:±1500με 2、應(yīng)變測(cè)量精度:0.1%F.S. 3、應(yīng)變分辨率:0.03%F.S.(1με) 4、測(cè)量標(biāo)距:129mm 5、使用環(huán)境溫度:-40℃-80℃ 6、溫度測(cè)量范圍:-20℃-80℃ 7、溫度測(cè)量精度:±0.5℃ 8、鋼弦線膨脹系數(shù):12.2με/℃|258個(gè) 1 查看價(jià)格 中山市聚云軟件科技有限公司 全國(guó)   2022-10-13
光纖光柵智能 光纖光柵傳感器量程不小于10000με|40套 3 查看價(jià)格 深圳市超越光通科技有限公司 廣東   2022-07-11
振弦式應(yīng)變傳感器 振弦式應(yīng)變傳感|應(yīng)變量程:±1500με、應(yīng)變測(cè)量精度:2.5%F.S.、應(yīng)變分辨率:0.25%F.S.(1με)、測(cè)量標(biāo)距:157mm、使用環(huán)境溫度:-10℃-﹢70℃、溫度測(cè)量范圍:-20℃-﹢110℃、溫度測(cè)量精度:± 1℃|456個(gè) 2 查看價(jià)格 上海巨翱自動(dòng)化科技有限公司 全國(guó)   2019-05-07
應(yīng)變傳感器 標(biāo)準(zhǔn)量程:±3000με 線性度:≤2%FS 靈敏度:500με/mV/V 型號(hào):MW-YB-02、BGK4000X/4200X|18只 2 查看價(jià)格 湖北  
應(yīng)力應(yīng)變傳感器 JTM-Y5000B|300套 1 查看價(jià)格 常州金土木工程儀器有限公司 全國(guó)   2019-04-23
振弦式應(yīng)變傳感器 量程400-1600Hz,精度1με,含溫度傳感器|12個(gè) 1 查看價(jià)格 深圳簡(jiǎn)測(cè)智能技術(shù)有限公司 廣東   2019-06-19
動(dòng)應(yīng)變傳感器 標(biāo)準(zhǔn)量程:3000με 靈敏度:500με/mV/V 型號(hào):MW1205、DH1205|18只 2 查看價(jià)格 湖北  

光纖光柵是近幾年發(fā)展最為迅速的新一代光無源器件,在光纖通信和光纖傳感等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮著愈來愈重要的作用。以光纖光柵為傳感元件研制的應(yīng)變傳感器,具有如靈敏度高、體積小、耐腐蝕、抗電磁輻射等優(yōu)點(diǎn);克服了傳統(tǒng)電類傳感器易受電磁輻射干擾,精度低、長(zhǎng)期穩(wěn)定性差以及信號(hào)傳輸距離短的缺點(diǎn);能夠滿足在土木工程、航天、石油工業(yè)等惡劣工作環(huán)境中的測(cè)量需要。多個(gè)光纖光柵還可以組成準(zhǔn)分布式傳感系統(tǒng),采用一根光纜,可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式測(cè)量。

截止2007年之前,光纖光柵應(yīng)變傳感器封裝方式主要有基片式、嵌入式和管式封裝等。這些封裝方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝等優(yōu)點(diǎn)。但容易產(chǎn)生應(yīng)變傳遞損耗,使得測(cè)量精度有所降低;而且由于膠粘劑直接接觸光纖光柵區(qū)域,容易產(chǎn)生反射波長(zhǎng)多峰值的現(xiàn)象。

對(duì)于光纖光柵應(yīng)變傳感器的增減敏問題,特別是光纖光柵的應(yīng)變?cè)雒艏夹g(shù),國(guó)內(nèi)外已有較多的研究,而且取得了較大進(jìn)展。但是目前已有的增敏技術(shù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,增減敏方式單一,實(shí)際增敏系數(shù)與理論值相差比較大,難以實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。

附圖1是光纖光柵增敏型應(yīng)變傳感器封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

附圖2是光纖光柵減敏型應(yīng)變傳感器封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖中:1光纖,2封裝部件,3夾持部件,4光纖光柵,5固定支點(diǎn)。

附圖

一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法發(fā)明內(nèi)容常見問題

  • 光纖光柵傳感器原理是什么

    光纖光柵受外界溫度、應(yīng)力影響,中心波長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生漂移,測(cè)試漂移量,根據(jù)定標(biāo)情況就可得到溫度或者應(yīng)力大小。 溫度變化的時(shí)候會(huì)改變光在物質(zhì)中的傳播速度,也就是說,當(dāng)溫度變化的時(shí)候光路中的折射率會(huì)發(fā)生變化,這個(gè)...

  • 光柵傳感器是光纖式傳感器還是光電式傳感器?

    這個(gè)概念我覺得看怎么理解了,這些傳感器應(yīng)該統(tǒng)屬于光學(xué)傳感器,你所說的三個(gè)概念相互之間都有交叉,光柵傳感器里面包括,光纖光柵,透射體光柵等,也就是既有光纖的也有光電的,光纖傳感器又分為功能型和非功能型,...

  • 小弟跪求!請(qǐng)問一下目前國(guó)內(nèi)光纖光柵解調(diào)儀和光纖光柵傳感器的技術(shù)指標(biāo)哪一項(xiàng)是最主要的?系數(shù)是多少?

    呵呵,你做銷售的話,不應(yīng)該這樣問,應(yīng)該看自己公司的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)在哪里。在不同的應(yīng)用環(huán)境里用戶關(guān)心的指標(biāo)也不一樣,舉例來說,測(cè)震動(dòng)的傳感器和解調(diào)儀肯定對(duì)頻率相應(yīng)更關(guān)心一些,而測(cè)靜態(tài)應(yīng)力則更關(guān)心精度和一致性。...

《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域,涉及到一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法。

《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》其特征在于:該傳感器是由光纖光柵(4)、兩個(gè)封裝部件(2)、兩個(gè)夾持部件(3)及兩個(gè)固定支點(diǎn)(5)組成;其中封裝部件(2)和夾持部件(3)均為鋼管;采用膠接的方法將光纖光柵(4)兩端固定于兩個(gè)封裝部件(2)內(nèi),然后將兩個(gè)封裝部件(2)分別置于兩個(gè)夾持部件(3)內(nèi),并使用膠粘劑粘接封裝部件(2)和夾持部件(3),最后使用鉚固、焊接或膠接的方式將夾持部件與固定支點(diǎn)連接,該傳感器的增減敏系數(shù)

,通過調(diào)整增減敏系數(shù)的值來改變傳感器的應(yīng)變測(cè)量靈敏度,其中,
為兩個(gè)封裝部件(2)之間的光纖的長(zhǎng)度,L為兩個(gè)固定支點(diǎn)(5)的距離;當(dāng)K<1時(shí),傳感器為光纖光柵增敏型應(yīng)變傳感器;當(dāng)K>1時(shí),傳感器為光纖光柵減敏型應(yīng)變傳感器器。

以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述該發(fā)明的最佳實(shí)施例。

《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》提出的光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器封裝結(jié)構(gòu)的示意圖如附圖1和附圖2所示。封裝的具體做法是,首先剝離光纖光柵4其中一端的光纖1表面的涂敷層,將光纖1置于封裝部件2中,使用精密光纖調(diào)整架調(diào)整其位置,使光纖1的剝離區(qū)域處于中央部位,接著灌入膠粘劑粘接光纖1于封裝部件2內(nèi),待膠粘劑固化后,采用同樣的方式處理另一端的光纖1和封裝部件2;然后將兩個(gè)夾持部件3分別套入光纖光柵兩端的封裝部件2內(nèi),灌入膠粘劑粘接夾持部件3與封裝部件

2,待膠固化后即完成封裝過程。

2017年12月,《一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法》獲得第十九屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

一種光纖光柵增減敏應(yīng)變傳感器的封裝方法發(fā)明內(nèi)容文獻(xiàn)

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器 光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

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光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

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一種基于光纖光柵的應(yīng)力傳感器研究 一種基于光纖光柵的應(yīng)力傳感器研究

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評(píng)分: 4.4

通過將光纖光柵固定在懸臂梁的上下表面,提出一種基于光柵的應(yīng)力傳感器,這種傳感器首次提出將光柵通過預(yù)緊的方式將其兩端粘貼在懸臂梁上,可以有效遏制因光柵應(yīng)變不均而產(chǎn)生的反射峰啁啾變化,同時(shí)能提供溫度補(bǔ)償。通過實(shí)驗(yàn)證明了這種傳感光柵反射峰的波長(zhǎng)變化隨應(yīng)力的增加呈良好線性關(guān)系。增加了反射峰之間的距離變化,可達(dá)0.65nm。同時(shí)分辨力也有所提高,達(dá)到滿量程的1%。

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研究腐蝕缺陷對(duì)埋地管道安全輸送的影響和管道泄漏監(jiān)測(cè)和定位已成為埋地管道安全運(yùn)行所關(guān)注的課題之一。本項(xiàng)目首次提出采用光纖光柵應(yīng)變箍傳感器沿管道環(huán)向安裝在管道外壁,可以監(jiān)測(cè)到由管道內(nèi)部壓力導(dǎo)致的管道外壁環(huán)向變形情況。通過長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)環(huán)向應(yīng)變變化情況可以得到埋地管道的壁厚變化狀況和管道內(nèi)部的壓力變化情況,從而獲得埋地管道的內(nèi)外腐蝕程度和管道泄漏信息。本項(xiàng)目將研究光纖光柵應(yīng)變箍傳感器的增敏技術(shù)和長(zhǎng)期可靠性問題、詳細(xì)分析管道內(nèi)部壓力、腐蝕程度和環(huán)向應(yīng)變?nèi)叩鸟詈详P(guān)系、建立埋地管道腐蝕發(fā)展和剩余強(qiáng)度的力學(xué)模型、研究光纖光柵應(yīng)變箍傳感器所測(cè)得壓力信號(hào)的降噪問題和管道泄露位置定位算法問題。本項(xiàng)目的完成對(duì)于提高管道安全性,降低安全隱患和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),提高總體經(jīng)濟(jì)效益,將產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

近年來,管道事故頻發(fā),因此管道健康監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于及時(shí)了解管道安全運(yùn)營(yíng)狀態(tài),確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。隨著新型材料、新型傳感器的不斷發(fā)展,各種管道檢測(cè)及監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本課題提出一種利用環(huán)向應(yīng)變進(jìn)行管道腐蝕監(jiān)測(cè)以及管道泄漏定位的方法,同時(shí),為了測(cè)量管道環(huán)向平均應(yīng)變,開發(fā)了一種光纖光柵應(yīng)變箍傳感器。圍繞上述監(jiān)測(cè)理論及傳感技術(shù),主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作: 管道腐蝕引起的壁厚減小和管道泄漏引起的壓力突降均會(huì)使管道環(huán)向應(yīng)變發(fā)生變化。通過有限元軟件分析了管道環(huán)向平均應(yīng)變對(duì)于局部腐蝕的敏感性,表明環(huán)向平均應(yīng)變測(cè)量相比于單點(diǎn)測(cè)量對(duì)于管道腐蝕評(píng)價(jià)更有優(yōu)勢(shì)。本文通過鋼管道模型和PVC管道模型分別進(jìn)行了腐蝕和泄漏模擬試驗(yàn),驗(yàn)證了文中提出方法的有效性。而基于環(huán)向應(yīng)變的管道泄漏監(jiān)測(cè)方法中,包括用于常規(guī)泄漏量的負(fù)壓波時(shí)間差定位法,以及用于泄漏量較小情況的負(fù)壓波能量衰減定位法。 為滿足管道環(huán)向應(yīng)變監(jiān)測(cè)要求,開發(fā)了一種光纖光柵應(yīng)變箍傳感器,可用于監(jiān)測(cè)管道的環(huán)向平均應(yīng)變進(jìn)而評(píng)價(jià)管道腐蝕程度,且具有監(jiān)測(cè)泄漏過程所引起的環(huán)向應(yīng)變動(dòng)態(tài)變化的能力。對(duì)自行研制封裝的光纖光柵應(yīng)變箍傳感器進(jìn)行了靈敏度、穩(wěn)定性等方面的測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明這種傳感器性能良好,適合用于管道的安全測(cè)量。設(shè)計(jì)中還包括一種應(yīng)變箍傳感器夾持系統(tǒng),通過這種系統(tǒng)安裝固定應(yīng)變箍傳感器,可使其與管道結(jié)構(gòu)保持一致變形,提高測(cè)量靈敏度。 利用特征線法,分析了管道泄漏后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),管道沿線的環(huán)向應(yīng)變分布。結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提出了一種基于管道沿線穩(wěn)態(tài)環(huán)向應(yīng)變分布的管道泄漏定位方法。分析比較了不同環(huán)向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)數(shù)量、隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量時(shí),該定位方法對(duì)于管道泄漏位置判斷的準(zhǔn)確率,獲得了最優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)。同時(shí),還通過疊加干擾信號(hào)證明了該方法對(duì)噪聲干擾具有較好的抑制能力。 由于環(huán)向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置靈活,通過布設(shè)一定數(shù)量的環(huán)向應(yīng)變測(cè)點(diǎn),可使管道的目標(biāo)檢測(cè)泄漏量的限值大幅降低。本文利用數(shù)學(xué)模型分析了管道泄漏發(fā)生后的負(fù)壓波能量衰減規(guī)律,并提出基于環(huán)向應(yīng)變的管道泄漏定位方法中,使用環(huán)向應(yīng)變可檢半徑來確定環(huán)向應(yīng)變測(cè)點(diǎn)間距的方法,以滿足對(duì)于不同目標(biāo)檢測(cè)泄漏量的要求。 2100433B

由于布拉格光纖光柵的中心波長(zhǎng)同時(shí)受到溫度和應(yīng)變的影響,所以傳感具體參量的時(shí)候必須通過相應(yīng)的方法把這兩個(gè)效應(yīng)區(qū)分開。布拉格光纖光柵的溫度和應(yīng)變靈敏度如表經(jīng)過研究,已經(jīng)提出了許多方案來實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)變的同時(shí)檢測(cè),主要包括以下方法:

(1)參考FBG法

這種方法的原理是引入一個(gè)參考FGB,使其不受應(yīng)變影響而只受溫度影響,同時(shí)這個(gè)參考FGB和傳感FGB處于相同的環(huán)境,這樣就可以通過這個(gè)參考FGB來檢測(cè)出溫度,再從傳感FGB總的波長(zhǎng)偏移量中除去參考FGB的溫度影響,就可以把溫度和應(yīng)變區(qū)分開。

(2)蝕刻FBG法

這種方法通過蝕刻FGB,刻有FGB的那段光纖的芯徑尺寸呈線性遞減關(guān)系,這樣當(dāng)對(duì)其軸向施加均勻應(yīng)力時(shí),沿軸向的應(yīng)變也是呈線性關(guān)系,這樣就導(dǎo)致了惆啾,即反射帶寬的變化,而溫度對(duì)其影響只是使其中心波長(zhǎng)偏移,而不改變帶寬,也就是帶寬是溫度不敏感的,通過檢測(cè)帶寬的變化就可以把溫度效應(yīng)導(dǎo)致的誤差除去。但是這種方法的缺點(diǎn)是減小了光纖的強(qiáng)度,也即減小了傳感的范圍。

(3)雙波長(zhǎng)FBG法

這種方法的原理是通過在光纖的同一個(gè)位置寫入兩個(gè)波長(zhǎng)不同的FGB,然后檢測(cè)這兩個(gè)不同波長(zhǎng)的偏移量來分辨溫度和應(yīng)變。因?yàn)闇囟群蛻?yīng)變導(dǎo)致的布拉格波長(zhǎng)的偏移量由式

(4)FBG諧波法

FGB諧波法和上面的雙波長(zhǎng)FGB法原理是一樣的,只是這里用的是FGB的二次諧波而不是兩個(gè)波長(zhǎng)不同的FGB,當(dāng)FGB的反射率很高時(shí),折射率的調(diào)制有可能不是很好的正弦調(diào)制,從而導(dǎo)致了二次諧波的產(chǎn)生,而這兩個(gè)諧波的溫度和應(yīng)變靈敏度不同,通過矩陣法就可以同時(shí)檢測(cè)溫度和應(yīng)變。

(5)FBG和長(zhǎng)周期光纖光柵(LpG)混合檢測(cè)

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)周期光纖光柵(LpG)的溫度和應(yīng)變靈敏度和FGB有著較大的差異,因此如果精確知道FGB和LGP的溫度和應(yīng)變靈敏度的話,就可以通過結(jié)合FBG和LGP實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)變的分辨。這種方法的缺點(diǎn)是:長(zhǎng)周期光柵的帶寬大容易影響測(cè)量精度和復(fù)用能力;而且長(zhǎng)周期光柵的長(zhǎng)度較長(zhǎng),埋設(shè)進(jìn)材料后受非均勻應(yīng)變場(chǎng)的影響很大,從而降低測(cè)量精度。

除了以上凡種典型的應(yīng)變溫度分辨方法外,還有采用取樣布拉格光纖光柵等方法,但是真正能實(shí)用的分辨技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。

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