光纤光栅流速传感器.pdf

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1、分类号：—卫监5LUDC：535光纤光栅流速传感器密编FiberGratingFlowRateSensor学位授予单位及代码：篮叠堡王态芏f!Q!堑2学科々业名称及代码：堂芏fQ2蝗Q22研究方向：昱蕉堂堂!堂盐堂生皇簋盛盘芏申请学位级别：亟±指导教帅：iL拄研究生：奎麈宝论卫起止时⋯2Q!Q：生兰Q!!=12长春理工大学硕士(或博士)学位论文原创性声明本人郏重声明：所呈交的坝上f或牌J．)学位论文．《光纤光栅流速传感器》是本人在指导教师的指导下，独立进“研究工作所取得的成果。除史中已经注明引用的内窖外，木论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做f_

2、}j重要贡献的个人和集体．均已存文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果山本人承担。作者笔名盟L引L年3HJo几长春理工火学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完仓J’解“K存理12人学坝上、博士学他论文版权使J；lj规定”，同意长春理工大学保斟开向中田科学信息研究所．中田优秀瞒硕士学位论文全文数摒库和CNKI系列数据库及其它固家有关部f]X}JL构送变学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部针内咎编入有关数折库进行检索，也可采用影印、缩印或扫拙等复制手段保存和虻编学位论文；作者签名导师签名锨’弓。诒!盟∑

3、年立月堡H塑堕年蔓月-L圣r1摘要在R常生活和工业生产中，都大量需要对流体的流速或流量进行测量。光纤光栅传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰等优点．可用于实现在流速传感器中。本文分析了币同类型的光纤光栅流速传感系统的优缺点，根据光纤光栅传感器的结构特点，设计并完成了靶式光纤光栅流速传感系统。本论文设计的光纤光栅流速传感器具有结构简单、成本低、精度较高等优点。实验可以实现的测量范围为O-120cm／s，在最佳精度范围内，实验精度可以达到5cm／s。为克服布拉格光纤光栅对温度的敏感．设计了一种采用两个具有不同机拉格波长的双光栅温度补偿方案。通过实验验证，这种方法起到了报好的温度补偿作

4、用．使这种流速传感系统能够应用到温度发生变化的流体流速测量中。在传感信号的解凋方面。采用了以长周期光纤光栅为解调元件的解调系统，并通过实验证明了其可行性。关键词：光纤光栅流速传感温度补偿波长解调ABSTRACTindailyIifeandlndustfialproduction．alargenumberoffluidflowratemeasurementareneededFiberBragggrating(FBG)callbeusedintheflowratesensorapplicationsduetotheadvantagesofsmallvolume，lightweight

5、andanti—electromagneticinterferenceInthisthesis，theadvantagesanddisadvantagesofdifferenttypesofflowmeterbasedonfiberBragggratingsensorsystemwemanalyzedandatargettypeflowratesensorsystemwasdesignedandcompletedbasedonthestructuralcharacteristicsoffiberBragggratingThefiberBragggratingflowratesen

6、sordesignedinthisthesishastheadvantagesofsimplestructure，lowcostandhighaccuracy．Itwasprovedbytheexperimentthattherealizationofthemeasurementrangeis0-120cm／sandthemeasurementaccuracycanreach5cm／sToovercomethetemperaturesensitivityofthefiberBragggrating，adouble-gratingtemperaturecompensalionsch

7、emewasdesignedThismcthodplayedaverygoodroleoftemperaturecompensationanditwasverifiedexperimentallythattheflowratesen$oFsystemcal)beappliedtofluidflowmeasurementinthecircumstancesofdifferenttemperatureOntheaspectofsignaldemodulationofthesensor