光纤传感技术测量曲率的研究进展.pdf

《光纤传感技术测量曲率的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年第30卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)5光纤传感技术测量曲率的研究进展狄海廷，刘仁强(1．东北林业大学工程技术学院，黑龙江哈尔滨150040；2．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240)摘要：光纤传感器具有抗电磁干扰、体积小、耐腐蚀及可集成等诸多优点，已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一。在材料结构领域中，负载结构下的变形曲率是一个非常重要的结构参数。在分析传统曲率测量技术的局限性和光纤传感技术特点的基础上，重

2、点介绍了不同类型光纤传感器测量曲率的研究现状，并分析了它们各自的特性。最后，提出高集成化和智能化是光纤传感器的发展趋势。关键词：光纤传感器；曲率测量；变形中图分类号：TP212．14文献标识码：A文章编号：1000-．9787(2Ol1)06-0005-03R’一esearCn1Dro~ress0InCnrvaturemeaSUrement’DyI』-l’Der-opti‘CsensingtechnologyDIHai—ting，LIURen．qiang(1．CollegeofEngineering&Tec

3、hnology，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Fiber—opticsensorhastheadvantagesofresistingofelectromagneticinterference，smalldimension，corrosionpreventingande

4、asyintegration．Itisregardedasoneofthemostpromisinghighandnewtechnologyindustries．Inresearchareasofmaterialstructures，structurecurvatureisanimportantparameter．Thelimitationsoftraditionalcurvaturemeasurementtechnologyandthecharactersoffiber-opticsensingtechn

5、ologyareanalyzed．Theresearchstatusandcharactersofcurvaturemeasurementbydifferenttypefiber—opticsensorareintroduced．Atthesametime，itisbelievedthathighintegrationandintelligentareexpectedtobethedevelopmenttreadoffiber—opticsensor．Keywords：fiber—opticsensor；c

6、urvaturemeasurement；deformation0引言结构简单，以及便于与光纤传输系统组成遥测网络等优点，结构的变形曲率是一个非常重要的参数，而测量结构是最具有发展前途的高新技术产业之一。曲率的传感器并不多见。应变计经常被用来测量负载结构查阅国内外的文献，对结构的曲率进行测量的光纤传表面的应变，再根据应变和曲率之间的关系可间接推算出感器主要集中于强度调制型、相位调制型和频率(波长)调结构的曲率。然而，应变计不能测量较大的弯曲变形，否制型这几类。本文对这几类常用的光纤传感器进行曲率测则，应变计拉

7、伸后无法恢复原状，而且当结构厚度较薄时，量的现状进行概述，在此基础上，提出光纤传感器的发展趋弯曲产生的拉压应变可能小于1微应变，用应变计测量就势。比较困难⋯。一种导电油墨可用于检测结构的弯曲变形，1测量曲率的光强调制型光纤传感器但测量弯曲半径局限在1O一100mm，而且必须有拉伸变形，传统的用于曲率测量的光强调制型光纤传感器的光纤在实际工程领域中受到限制J。表面未经过处理，仅仅是利用光纤在大曲率宏弯时的光强光纤传感技术是光纤光学技术和信息仪器科学检测技损耗突然增大的原理制成，因此，灵敏度很低。DavisC等

8、术融汇而成的一门新型交叉学科。光纤传感技术代表了新人将光纤弯成环形固定于人或动物胸前，利用光纤宏弯变一代传感器的发展趋势，具有耐高温、灵敏度高、响应速度形来监测人或动物在用机械做人工呼吸时胸腔轮廓的变化快、抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性能好、防燃防爆、体积小、情况。耶路撒冷技术学院的NitzanM等人利用同样的收稿日期：2010—10-02基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975170)；中央高校基本科研业务