光纖光柵應(yīng)變傳感器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近年來(lái)光纖光柵傳感器在航空航天、艦船、土木工程、石化工業(yè)、電力工業(yè)、核工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域顯示了巨大的應(yīng)用潛力。在艦船安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，光纖光柵傳感器分布于船體各部分，實(shí)時(shí)測(cè)量船體的形變并分析處理以達(dá)到示警以及故障診斷的目的。本文針對(duì)光纖光柵應(yīng)變傳感器實(shí)際使用中存在的問(wèn)題提出了解決方案，將分布式光纖光柵傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)船健康檢測(cè)中，取得了良好的效果。主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)選用三種不同基底材料的光纖光柵傳感器進(jìn)行懸臂梁應(yīng)力加載實(shí)驗(yàn)

2、，通過(guò)比較，當(dāng)選用鈦合金材料作為光纖光柵傳感器的基底材料時(shí)，取得良好的線性擬合度和穩(wěn)定的波長(zhǎng)應(yīng)變轉(zhuǎn)換系數(shù)，優(yōu)化了傳感器的可靠性。 (2)通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，傳感器封裝采用“工”字形封裝結(jié)構(gòu)、鈦合金基板材料、496膠粘劑，安裝后光纖光柵傳感器應(yīng)變測(cè)量范圍達(dá)到±3500με，滿足了大應(yīng)變測(cè)量的需求。 (3)通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在140℃高溫保持10小時(shí)對(duì)光纖光柵進(jìn)行退火，使得光纖光柵在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，有效的解決