用于水力除焦在線監(jiān)測的光纖F-P聲學(xué)傳感器的研究.pdf

1、延遲焦化裝置是大型化工機(jī)械裝備，由于缺乏有效的傳感監(jiān)測手段，為了移除合成于高達(dá)50米且直徑超過10米的密封罐狀焦化裝置中的千余噸焦炭，目前普遍依靠操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)去判斷裝置中焦炭的殘留情況來進(jìn)行水力除焦作業(yè)。這種僅僅依靠人工經(jīng)驗(yàn)的操作方法會(huì)造成生產(chǎn)能耗大，工作效率低，同時(shí)存在較大的安全隱患。針對此，本文開展了一種光纖F-P聲學(xué)傳感器的理論與實(shí)驗(yàn)研究，該傳感器可用于在線實(shí)時(shí)監(jiān)測除焦作業(yè)中切焦的進(jìn)展，提高水力除焦作業(yè)的效率與安全性，具有較

2、大的理論價(jià)值與應(yīng)用前景。本文主要包括以下內(nèi)容：
　　1.總結(jié)了國內(nèi)外水力除焦監(jiān)測研究現(xiàn)狀，介紹了光纖聲學(xué)傳感器在水力除焦中的應(yīng)用情況，確定了采用光纖F-P聲發(fā)射傳感器監(jiān)測水力除焦進(jìn)展的研究方向，分析了光纖F-P聲發(fā)射傳感器的基本原理；
　　2.根據(jù)熱傳導(dǎo)理論以及實(shí)際加工情況，簡單設(shè)計(jì)出了適用于傳感器現(xiàn)場目標(biāo)工作溫度的傳感器散熱部件。以光纖F-P傳感器的工作原理為基礎(chǔ)，根據(jù)彈性力學(xué)理論，分別計(jì)算并模擬了傳感器的響應(yīng)頻率、靈敏度

3、與彈性膜片有效半徑和厚度的關(guān)系。同時(shí)，模擬了光纖F-P諧振腔的腔長與輸出光強(qiáng)對比度的關(guān)系，獲得較優(yōu)化的光纖F-P諧振腔的尺寸；
　　3.探索具有溫度自補(bǔ)償特性的光纖F-P聲學(xué)傳感諧振腔制備與老化等工藝，根據(jù)設(shè)計(jì)好的F-P諧振腔尺寸，完成F-P聲學(xué)傳感諧振腔的制備、老化與封裝；
　　4.研究了制備出的光纖 F-P聲學(xué)傳感諧振腔溫度特性，結(jié)果表明光纖 F-P聲學(xué)傳感諧振腔可用于目標(biāo)工作溫度范圍內(nèi)的測量。同時(shí)，研究了光纖F-P聲學(xué)