摘要
针对光纤布拉格光栅流量温度复合传感器存在压损大、量程窄、结构复杂的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的小型探针式流量温度复合传感器.基于悬臂梁弯曲变形理论和光纤布拉格光栅传感机理,结合管道内流体流速分布特性,建立探针式流量温度复合传感模型,揭示了光纤布拉格光栅中心波长漂移量与流量温度的映射关系;采用有限元分析法研究了探针结构应变分布特性,确定了光纤布拉格光栅的最优粘贴位置;搭建实验系统平台,进行了温度和流量实验.温度实验结果表明,传感器的灵敏度为25 pm/℃,是裸光纤布拉格光栅的2.3倍,重复性误差为3.621％;流量实验结果表明,传感器测量范围为2～30 m3/h,重复性误差为2.141％.与现有光纤光栅流量温度复合传感器相比,复合传感器压损更小、量程更宽.
基金项目
国家自然科学基金(52105542)
"成渝地区双城经济圈建设"科技创新项目(KJCX2020032)
上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室开放基金(202004)
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