狹小空間下溫度和間隙雙參量測量的光纖光柵測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、對于狹小縫隙內(nèi)的溫度和間隔進(jìn)行測量在許多領(lǐng)域都是需要的，尤其是在機械制造、電氣設(shè)備、武器裝備等領(lǐng)域，監(jiān)測某些部件間縫隙的溫度和間隔大小對于確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全可靠性具有重要意義。這種縫隙很小，其間隔一般都在毫米量級，普通的傳感器難以置于其內(nèi)進(jìn)行測量，尤其是要監(jiān)測小于1毫米的間隔，而又不能對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造時，傳統(tǒng)的傳感器更是無能為力。由于對狹小縫隙的監(jiān)測技術(shù)難度很大，有些應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)過一、二十年的努力，花費了很大的力量也沒能解決這一難題。

2、 光纖光柵傳感器具有體積小、靈敏度高、抗電磁干擾、以及環(huán)境適應(yīng)能力強的特點，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。光纖光柵制作在光纖內(nèi)，光纖的直徑只有260微米，可以置于間隔小于1毫米的縫隙內(nèi)，用基于光纖光柵的傳感測量技術(shù)對于狹小空間內(nèi)溫度和間隙雙參量測量是一種可行的解決方案。 本文利用光纖光柵對溫度、應(yīng)變的敏感特性，設(shè)計制作了一種用于狹小空間下溫度和間隙雙參量測量的光纖光柵傳感器。主要研究工作及成果包括以下部分：傳感探頭的研制、測量軟件的

3、開發(fā)和標(biāo)定檢測技術(shù)的研究。 1.傳感探頭的研制 針對狹小空間內(nèi)溫度和間隙的變化，設(shè)計合理的傳感探頭，滿足測量要求。經(jīng)過大量實驗和理論分析，研制出基于雙光柵結(jié)構(gòu)的微型傳感探頭。這種雙光柵結(jié)構(gòu)的微型傳感探頭，既實現(xiàn)了狹小縫隙內(nèi)下溫度和間隔的同時測量，也提高了傳感器的靈敏度。 2.測量軟件的開發(fā) 通過實驗和理論分析，對溫度和間隙的計算方法進(jìn)行研究，理論上解決了光纖光柵傳感器溫度和應(yīng)變的交叉敏感問題，基于這一算法