基于光纤光栅的液体粘度测量方法的研究

发布时间：2018-08-04 08:15

【摘要】：针对液体粘度在线测量问题,提出了一种基于光纤光栅的液体粘度测量方法,即通过检测光纤光栅中心波长的变化量测得液体自身的粘度值。这种依靠液体自身流动得到液体粘度的方法是对粘度在线测量问题的一种新的探索和突破。在液体流动过程中,利用光纤光栅感知阻流元件表面粘滞力引起的悬臂梁的应力变化,对解调出的波长变化量经过计算得到应力变化的大小,从而得到相对应的粘度值。通过实验研究,对于粘度标准液进行光纤光栅的标定,建立了中心波长变化量与粘度的数学模型。最终,进行验证性实验,测量一组液体的粘度值,并与标准粘度计测得的结果进行比对,证明了实验方法的可行性。
[Abstract]:A liquid viscosity measurement method based on fiber Bragg grating (FBG) is proposed to measure the liquid viscosity by measuring the variation of the center wavelength of the FBG. The method of obtaining liquid viscosity by liquid flowing is a new exploration and breakthrough to the on-line measurement of viscosity. In the process of liquid flow, the stress change of the cantilever beam caused by the viscous force on the surface of the resistive element is sensed by the fiber grating, and the magnitude of the stress change is obtained by calculating the wavelength variation of the demodulated component, and the corresponding viscosity value is obtained. Based on the experimental study, the calibration of fiber Bragg grating (FBG) for viscosity standard liquid was carried out, and the mathematical model of the variation of central wavelength and viscosity was established. Finally, a validation experiment was carried out to measure the viscosity of a group of liquids, and the results were compared with those obtained by the standard viscometer, which proved the feasibility of the experimental method.
【作者单位】： 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室;
【基金】：国家重大科学仪器设备开发专项项目(2013YQ030915) 国家自然科学基金青年科学基金项目(61304246)
【分类号】：O357;TN253

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 辛雨,余重秀,吴强,忻向军,胡乐辉,姚德启;光纤光栅的几种调谐方法[J];光通信研究;2002年05期

2 夏光琼,吴正茂,陈建国;考虑光纤光栅反射率分布的外腔半导体激光器的理论模型[J];中国激光;2002年04期

3 黄永清,宋继恩,李建新,夏月辉,陈雪,任晓敏;利用均匀光纤光栅模拟长距离光纤的理论和实验研究[J];光电子·激光;2003年03期

4 黄权;秦子雄;曾庆科;周春新;罗玖田;王志高;;光纤光栅制作技术的最新进展[J];光通信技术;2006年06期

5 刘洋;王小兵;孙斌;张玺;程勇;王立军;;光纤光栅制作技术研究[J];激光与红外;2007年04期

6 肖永良;;光纤光栅的制作方法[J];科技信息(学术研究);2007年03期

7 张洪宪;;光纤光栅传感器技术及其应用[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2007年03期

8 史双瑾;邱琪;邱志成;廖云;熊彩东;;基于光纤光栅的实时延时技术[J];半导体光电;2009年05期

9 李燕;陈建军;;啁啾型光纤光栅原理及制作技术[J];软件导刊;2010年10期

10 ;香港理工大学研发光纤光栅监测技术试用于全国高铁[J];硅谷;2011年15期

相关会议论文 前10条

1 陈熙源;;光纤光栅在测量技术的应用[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（下册）[C];2002年

2 史巍巍;胡婷婷;;光纤光栅探测超声波的研究现状浅析[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年

3 黄锐;蔡海文;方祖捷;陈高庭;;调节光纤光栅参数的一种新方法[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

4 周文;陈抗生;章献民;叶险峰;;光纤光栅的研究与发展[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

5 章献民;陈抗生;;光纤光栅在微波毫米波光子学中的应用[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

6 文庆珍;黄俊斌;赵培仲;;封装聚合物对光纤光栅压力传感增敏的影响[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年

7 刘全;吴建宏;陈刚;方玲玲;;用于制作光纤光栅相位掩模的衍射特性分析[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

8 郑伟;卓仲畅;苏雪梅;于永森;张玉书;;利用取样光纤光栅实现应变和温度同时测量[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

9 孙伟民;赵磊;姜富强;相艳荣;刘志海;;荧光光纤光栅的制作与测试研究[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学（激光）联合学术'05年会论文集[C];2005年

10 姜富强;赵磊;孙伟民;朱玉华;李金娟;;载氢光纤光栅退火特性研究[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学（激光）联合学术'05年会论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前3条

1 杨凤鸣;神奇的光纤光栅[N];中国电力报;2004年

2 特约记者 金红;三项地灾监测仪获国家专利[N];中国国土资源报;2011年

3 卢庆儒;高速光纤传输应用中元件技术趋势(4)[N];电子资讯时报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 张业斌;基于光学加热的新型光纤光栅折射率传感器的研究[D];浙江大学;2015年

2 姜暖;用于光纤光栅传感网络的光纤光栅阵列和新型光栅器件研究[D];国防科学技术大学;2013年

3 张金涛;光纤光栅传感器复用关键技术的研究与应用[D];合肥工业大学;2015年

4 张晓强;光纤中涡旋光束的产生与调控研究[D];中国科学技术大学;2016年

5 姚爽;光纤光栅激光器及其传感应用研究[D];大连理工大学;2016年

6 陈哲敏;光纤光栅动态应力和折射率传感研究[D];浙江大学;2008年

7 孙伟民;基于荧光光纤光栅的应变与温度同时测试技术[D];哈尔滨工程大学;2005年

8 王国东;啁啾光纤光栅的优化设计与光纤光栅模拟软件的开发[D];吉林大学;2006年

9 姜莉;光纤光栅写入及其应用研究[D];南开大学;2005年

10 杨亦飞;工程化光纤光栅传感系统的设计与应用研究[D];南开大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘慧莹;基于光纤光栅和MZ干涉仪的全光纤传感器研究[D];天津理工大学;2015年

2 蔺际超;基于磁流体包覆复合光纤光栅的磁场传感器研究[D];天津理工大学;2015年

3 王静怡;薄包层光纤光栅理论及色散特性研究[D];天津理工大学;2015年

4 彭李;基于光纤光栅应变桩的边坡结构监测与稳定性灰色模型研究[D];昆明理工大学;2015年

5 周丰洲;相位取样型光纤光栅多信道幅频与相频滤波性能研究[D];西南交通大学;2014年

6 孙高盼;基于光纤光栅的钢轨温度力监测技术研究[D];西南交通大学;2015年

7 姜红;光纤光栅测试技术在边坡工程中的应用[D];西南交通大学;2015年

8 陈韩彬;基于CDMA技术的光纤光栅传感系统研究[D];西南交通大学;2015年

9 米秋实;光纤光栅传感技术在轨道状态监测中的研究[D];西南交通大学;2015年

10 王露;基于光纤光栅Sagnac环微波光子滤波器的研究[D];上海师范大学;2015年

，

本文编号：2163211