管式封装FBG大量程温度传感器及其特性研究.pdf

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1、现Ma代nuf制actu造ring、&工Pr艺oces装sE备quipmentl2o16．~第⋯期”Modern管式封装FBG大量程温度传感器及其特性研究木张翔，谭跃刚，陈宜炀，李天梁(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)摘要：针对工程温度测量问题，提出了一种光纤光栅温度传感器的管式封装方法。利用耐高温AB胶将裸光栅粘贴于铜管内壁，实现增敏效果。首先简述了光纤光栅温度传感原理及其增敏模型，然后搭建了相应的温度实验平台，并且实验研究了铜管封装FBG温度传感器与裸光栅的温度感知特性。实验结果表明：

2、在一40℃～120％的区间范围内，铜管封装FBG温度传感器的灵敏度达到25pm／~C左右，与理论值相符，且相较于裸光栅具有更高的灵敏度与线性度。该温度传感器具有良好的温度感知特性，可以应用于工程温度的检测关键词：光纤布拉格光栅温度传感器铜管中图分类号：TH811．1文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)06—0009—03DesignofthetubepackagedFBGlarge--rangetemperaturesensoranditscharacteristicsZHANGXian

3、g，TANYuegang，CHENYiyang，LITianliangAbstract：Aimingattheproblemofengineeringtemperaturemeasurement，weputforwardatubepackagingmethodforfiberBragggratingtemperaturesensor，whichusedhightemperatureresistantABgluetopastethebaregratinginsidethecoppertubetoenhanc

4、ethesensitivity．Inthisstudy，weintroducedtheworkingprincipleandthesensitivityenhancingmodeloftheFBGtemperaturesensor，thenestablishedtheexperimentplatform，andcomparedthecharacteristicsofthecoppertubepackagedFBGtemperaturesensorandthebaregrating．Theresultssh

5、owedthat，withinthetemperaturerangeof一40~(2to120~C，thesensitivityofthecoppertubepackagedFBGtemperaturesensorreachedupto25pm／~Cwhichwasconsistent，withthetheoreticalvalue，andsuperiortothebaregrating．Suchtemperaturesensorhasgoodtemperaturesensingcharacter—ist

6、ics，andcanbeappliedtothedetectionofengineeringtemperature．Keywords：fiberBragggrating，temperaturesensor，coppertube究，同时设计了许多不同封装处理的光纤光栅温度0引言传感器。例如大连理工大学的柳阳等通过对Bragg光纤光栅作为一种新型无源滤波器，具有体积光栅进行高温热处理后可以实现对一30℃一小、抗干扰能力强、分布式测量等一系列优点¨，通1000℃范围内的温度测量；武汉理工大学的郭明过不同的封装方

7、式突出光纤光栅对某一参量的敏感金等通过细金属管以及镀金方式对光纤光栅进行封性从而将其应用于温度、压力、应变等不同参量的测装，并在低温条件下进行了实验获取了其低温特性，量，因此自其问世以来，已广泛应用于化学工程，航并得知镀金封装的光纤光栅温度传感器在一70℃～天航空，建筑工程等领域。0℃内对温度的测量准确度高，且重复性较好J。温度和应变的变化是能直接引起Bragg光栅反以上方法工艺过程较为复杂，具有较高的使用射波长漂移的物理量，在避免应变干扰的情况下，通成本。本文介绍了一种针对光纤Bragg光栅的简单过检测

8、光纤光栅中心波长漂移量就可以获得环境温封装方法，通过耐高温胶将裸光栅直接粘贴于铜基度的变化。因此通过将光纤光栅应用于温度变化的材，提高了传感器的灵敏度与线性度。该方法可通测量具有灵敏度高，稳定性好等特点。近年来很多过改变基材的方式获得不同的传感器灵敏度。实验高校专家学者对光纤光栅的温度传感特性进行了研发现铜管封装FBG温度传感器在一40oC～120~(2的·9·观弋嬲。Modern胁Ma；cnery区间范同内，灵敏度达到了25