高溫大應(yīng)變同時(shí)測(cè)量的EFPI-FBG復(fù)合傳感技術(shù)研究.pdf

1、近年來，光纖傳感技術(shù)快速發(fā)展，并逐漸實(shí)現(xiàn)普及和產(chǎn)業(yè)化。光纖傳感能夠滿足現(xiàn)代測(cè)試領(lǐng)域?qū)鞲衅骷夹g(shù)的諸多特殊要求，故基于光纖傳感的監(jiān)測(cè)技術(shù)在航空航天、石油化工等領(lǐng)域有很高的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用前景。然而，在涉及到航空航天等特殊工況時(shí)，一方面，其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)往往比較龐大，多參量測(cè)量、密集布點(diǎn)測(cè)量等實(shí)際的監(jiān)測(cè)需求就要求光纖傳感器需具備多參量同時(shí)測(cè)量的能力，這可減少傳感器的布設(shè)線路數(shù)量；同時(shí)，惡劣的監(jiān)測(cè)環(huán)境——高溫、測(cè)量基體的大應(yīng)變，以及溫度和應(yīng)變交叉敏感

2、的問題等制約著普通光纖傳感器的實(shí)際應(yīng)用。因此，本文通過研究基于光纖光柵以及光纖F-P復(fù)合傳感的高溫大應(yīng)變同時(shí)測(cè)量技術(shù)，對(duì)解決高溫環(huán)境下的溫度應(yīng)變交叉敏感、普通傳感器應(yīng)變測(cè)量范圍小等問題有著十分重要的意義。
　　本文對(duì)于光纖傳感原理進(jìn)行了深入研究，提出一種EFPI-FBG復(fù)合傳感器，對(duì)溫度應(yīng)變雙參數(shù)進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，并使其溫度、應(yīng)變測(cè)量范圍分別滿足使用要求。本論文的主要研究工作以及取得的主要成果如下：
　　第一，本文對(duì)FBG和非本

3、征型法珀傳感器的傳感原理進(jìn)行了比較深入的研究，并利用二者的結(jié)合來進(jìn)行溫度應(yīng)變同時(shí)測(cè)量，利用光柵的反射光譜來測(cè)量溫度，利用F-P腔的腔長(zhǎng)變化來測(cè)量應(yīng)變。
　　第二，針對(duì)高溫環(huán)境下的大應(yīng)變測(cè)量需求，對(duì)EFPI-FBG復(fù)合傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，尤其對(duì)傳感器的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析，并且對(duì)其封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，制定出詳細(xì)的封裝工藝。利用高溫退火光柵和金屬光纖制作出了新型高溫EFPI-FBG復(fù)合傳感器。
　　第三，搭建了EFPI-