温度/动态应变双参量分布式光纤传感关键技术研究

发布时间：2021-12-31 02:57

　　分布式光纤传感器以其测量范围广、测量精度高、传感距离长、抗干扰能力强、相对成本低等突出的优势吸引了许多学术者们的研究兴趣。在过去的几十年里,分布式光纤传感器已经在石油、天然气等结构健康监测以及周界入侵监测等领域中广泛应用。当外界环境参量（比如温度、应变、振动等）作用于光纤时,会对光纤中传输光信号的振幅、相位、偏振及波长等进行调制。通过一系列的技术手段对光纤中传输光信号的参量进行解调,就可以感知外界多种物理参量信息。由于光纤既作为传输介质,又具有感知功能,这种将“传”与“感”相结合的分布式光纤传感器是传统点式传感器无法比拟的。在众多物理量测量中温度和应变是两个极其重要的参量。本文针对温度和动态应变分布式测量方法进行了详细的研究,其中包括温度测量、动态应变测量以及温度/动态应变双参量同时的测量。本论文的主要研究内容包括如下几个方面:（1）介绍了近些年温度/应变双参量光纤传感器的研究进展,包括点式温度/应变双参量光纤传感器和分布式温度/应变双参量光纤传感器,并且对每种传感器的优缺点及其主要性能进行了分析和总结;（2）研究了基于单模光纤拉曼散射的分布式测温方法,分析了基于拉曼散射的温度传感机理... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光纤布拉格光栅的结构示意图

图 1-2 两个光纤布拉格光栅的不同倾斜角度图的温度应变光纤传感器是结合光纤布拉格光hong Du[17]等人设计了一种基于光纤光栅法传感器如图 1-3 所示,该传感器的主反射频生变化时会使这两个反射峰的峰值波长发生峰峰值波长偏移的关系矩阵实现温度/应变，精度±30 μ 应变测量和范围为 20 ℃到 60

图 1-2 两个光纤布拉格光栅的不同倾斜角度图另一种单点式的温度应变光纤传感器是结合光纤布拉格光栅(FBG)与法-P)的结构。99 年，Wei-Chong Du[17]等人设计了一种基于光纤光栅法布里-珀罗腔(G度/应变双参量传感器如图 1-3 所示,该传感器的主反射频带内具有两个温度和应变发生变化时会使这两个反射峰的峰值波长发生偏移。因此可变与两个反射峰峰值波长偏移的关系矩阵实现温度/应变双参量的测量 0 到 3000 μ ，精度±30 μ 应变测量和范围为 20 ℃到 60 ℃，精度为 量。

【参考文献】：
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本文编号：3559492