基于光纤光栅的高压固体压力传感器研究

发布时间：2018-06-19 02:01

  本文选题：光纤光栅 + 压力传感器　； 参考：《分析化学》2017年07期

【摘要】：固体内部压力是国防科技领域需重点监测的参数之一,目前使用较多的测压设备均存在电磁干扰严重、可靠性及准确性差等缺陷。针对以上不足,本研究设计了光纤光栅耐高压固体压力传感器。采用平面薄板作为弹性承压膜片,利用压力作用下的挠度,拉动压力敏感光栅产生轴向位移,实现压力传感。根据测压范围,对其结构进行理论计算,并进行有限元仿真,验证了本设计的可行性。在恒温条件下,进行了压力校准实验,并通过处于同一温度场的温补光栅进行温度补偿,修正应变光栅的温漂。实验结果表明,构建的承压光栅(FBG)压力传感器可以进行压力传感,测压上限可达50 MPa,线性度为99.2%。
[Abstract]:Solid internal pressure is one of the key monitoring parameters in the field of national defense science and technology. At present, there are many defects such as serious electromagnetic interference, poor reliability and accuracy, etc. In view of the above shortcomings, the fiber grating high-pressure solid pressure sensor is designed. The plane thin plate is used as the elastic pressure diaphragm and the deflection under the pressure is used to pull the pressure sensitive grating to produce axial displacement and realize the pressure sensing. According to the range of pressure measurement, the structure is calculated theoretically, and the finite element simulation is carried out to verify the feasibility of the design. Under the condition of constant temperature, the pressure calibration experiment is carried out, and the temperature drift of the strain grating is corrected by the temperature compensation grating in the same temperature field. The experimental results show that the pressure sensor can be used for pressure sensing. The upper limit of pressure measurement can be up to 50 MPA and the linearity is 99.2%.
【作者单位】： 中北大学信息与通信工程学院;忻州师范学院电子系;
【基金】：国家自然科学基金(No.11604304) 山西省高等学校科技创新项目(No.201657)资助~~
【分类号】：TP212

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本文编号：2037846