三维光纤光栅风速传感器技术研究
发布时间：2021-04-16 12:49
海洋是人类生存与发展的第二空间,风速测量作为海洋观测的重要要素之一,数据的准确性直接影响到海洋预报、科研考察、渔业生产、港口作业等。提高海洋风速测量的精度,提升风速风向观测数据的准确性具有重要意义。但面对海洋环境,现有的风速测量设备在稳定性、耐腐蚀性上存在着一定不足,无法满足海洋上长期、实时的测量要求。为了解决这些问题,利用光纤布拉格光栅具有体积小,耐腐蚀,抗电磁干扰等优势,提出了一种光纤布拉格光栅风速传感器。本文的主要研究内容如下:采用迎风挡板与等强度梁联动的结构设计,将风速大小转变为等强度梁上应变的变化。基于布拉格光栅传感原理与等强度梁应变理论建立了传感模型,推导出了风速与应变的对应关系。在一根光纤上写入两个布拉格光栅,通过传感器封装技术使其中一个布拉格光栅免受应力作用,另一个处于温度与风速共同影响下,利用参考光栅法,除去温度对风速测量带来的影响。使用计算机数值模拟优化传感器的结构设计。使用ANSYS有限元仿真软件分析了强度梁的上的应变分布,确定了风速测量光栅最优安装位置;分析了不同几何形状挡板的流场特性,减小了传感器对流场的扰动;分析了等强度梁的疲劳寿命,为传感器长期工作稳定性提...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氩离子激光器与检测系统示意图[20]
遇时又会将发生栅工艺拉格光栅随着重要使200交叉呈200点之间量已知尺会形成干涉折射率调制简单、重复栅实现了工着光栅制造能技术[28-35]05年，美国X形的自加07年，巴西，温度的时尺寸的管道涉条纹并照制，这种周期复性好、成工业化生产图1造技术的发。近年来，国匹兹堡大加热光纤布西巴拉那联时间变化与管道两个不同哈尔滨工射在光敏光期性的调制品率高、光。1.2双光束全展，光纤光研究人员大学的Char布拉格光栅来图1.3光纤邦理工大学管道中的流点之间的温工程大学硕士6光纤上，光敏制作用即产生光栅周期与曝全息曝光法实光栅已经成为正在不断开rlesJewart等来测量二维纤光栅X型传学的Leandr流速关系，使温度变化来士学位论文敏光纤纤芯生了光纤光曝光用的光实验装置示意为实现许多开发多种多等人，基于维气流的大小传感器照片[36]roGrabarsk使用光纤布确定流体流芯折射率受到光栅。相位掩光源波长无图[26]多光学传感器样光纤光栅于对流与热传小和方向[36]]ki等人，利用布拉格光栅传流速[37]。到干涉条纹掩模法制作关。至此，器用于各种栅风速传感传递原理使]。用热流体流传感器和热纹的影响作光纤光光纤布种测量的感器。使用一对流过测量热电偶测
遇时又会将发生栅工艺拉格光栅随着重要使200交叉呈200点之间量已知尺会形成干涉折射率调制简单、重复栅实现了工着光栅制造能技术[28-35]05年，美国X形的自加07年，巴西，温度的时尺寸的管道涉条纹并照制，这种周期复性好、成工业化生产图1造技术的发。近年来，国匹兹堡大加热光纤布西巴拉那联时间变化与管道两个不同哈尔滨工射在光敏光期性的调制品率高、光。1.2双光束全展，光纤光研究人员大学的Char布拉格光栅来图1.3光纤邦理工大学管道中的流点之间的温工程大学硕士6光纤上，光敏制作用即产生光栅周期与曝全息曝光法实光栅已经成为正在不断开rlesJewart等来测量二维纤光栅X型传学的Leandr流速关系，使温度变化来士学位论文敏光纤纤芯生了光纤光曝光用的光实验装置示意为实现许多开发多种多等人，基于维气流的大小传感器照片[36]roGrabarsk使用光纤布确定流体流芯折射率受到光栅。相位掩光源波长无图[26]多光学传感器样光纤光栅于对流与热传小和方向[36]]ki等人，利用布拉格光栅传流速[37]。到干涉条纹掩模法制作关。至此，器用于各种栅风速传感传递原理使]。用热流体流传感器和热纹的影响作光纤光光纤布种测量的感器。使用一对流过测量热电偶测
本文编号：3141461
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氩离子激光器与检测系统示意图[20]
遇时又会将发生栅工艺拉格光栅随着重要使200交叉呈200点之间量已知尺会形成干涉折射率调制简单、重复栅实现了工着光栅制造能技术[28-35]05年，美国X形的自加07年，巴西，温度的时尺寸的管道涉条纹并照制，这种周期复性好、成工业化生产图1造技术的发。近年来，国匹兹堡大加热光纤布西巴拉那联时间变化与管道两个不同哈尔滨工射在光敏光期性的调制品率高、光。1.2双光束全展，光纤光研究人员大学的Char布拉格光栅来图1.3光纤邦理工大学管道中的流点之间的温工程大学硕士6光纤上，光敏制作用即产生光栅周期与曝全息曝光法实光栅已经成为正在不断开rlesJewart等来测量二维纤光栅X型传学的Leandr流速关系，使温度变化来士学位论文敏光纤纤芯生了光纤光曝光用的光实验装置示意为实现许多开发多种多等人，基于维气流的大小传感器照片[36]roGrabarsk使用光纤布确定流体流芯折射率受到光栅。相位掩光源波长无图[26]多光学传感器样光纤光栅于对流与热传小和方向[36]]ki等人，利用布拉格光栅传流速[37]。到干涉条纹掩模法制作关。至此，器用于各种栅风速传感传递原理使]。用热流体流传感器和热纹的影响作光纤光光纤布种测量的感器。使用一对流过测量热电偶测
遇时又会将发生栅工艺拉格光栅随着重要使200交叉呈200点之间量已知尺会形成干涉折射率调制简单、重复栅实现了工着光栅制造能技术[28-35]05年，美国X形的自加07年，巴西，温度的时尺寸的管道涉条纹并照制，这种周期复性好、成工业化生产图1造技术的发。近年来，国匹兹堡大加热光纤布西巴拉那联时间变化与管道两个不同哈尔滨工射在光敏光期性的调制品率高、光。1.2双光束全展，光纤光研究人员大学的Char布拉格光栅来图1.3光纤邦理工大学管道中的流点之间的温工程大学硕士6光纤上，光敏制作用即产生光栅周期与曝全息曝光法实光栅已经成为正在不断开rlesJewart等来测量二维纤光栅X型传学的Leandr流速关系，使温度变化来士学位论文敏光纤纤芯生了光纤光曝光用的光实验装置示意为实现许多开发多种多等人，基于维气流的大小传感器照片[36]roGrabarsk使用光纤布确定流体流芯折射率受到光栅。相位掩光源波长无图[26]多光学传感器样光纤光栅于对流与热传小和方向[36]]ki等人，利用布拉格光栅传流速[37]。到干涉条纹掩模法制作关。至此，器用于各种栅风速传感传递原理使]。用热流体流传感器和热纹的影响作光纤光光纤布种测量的感器。使用一对流过测量热电偶测
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