无胶化封装的光纤Bragg光栅高温应变传感器及其特性研究.pdf

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1、第26卷第7期传感技术学报V01．26No．7CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2013年7月Ju1．2013Non-GelEncapsulationProcessofaHighTemperatureStrainFiberBraggGratingSensorandItsSensingPropertiesMWenqian，MAYaoyuan，，YUANZilin，GONGYuan，RAOYunjiang(OpticalFiberSensorandCommunicationsMin~tryofEducationKeyLaboratory，Universi

2、tyofElectronicScienceandTechnology，Chengdu611731，China)Abstract：AnovelfiberBragggrating(FBG)high—temperaturestrainsensorwithaneffectivetemperaturecompensationstructureisproposedanddemonstrated．AnewapproachforencapsulationofFBGwithhigh—temperaturestrainsensingstructureispresented，whichcanrealizet

3、hehJgh·precisionmeasurementofthestrainwhichisachievedaround250oC．Theexperimentalresultsshowthattheproposednon—gelencapsulationmethodofFBGwithhigh—temperaturestrainsensingstructurehasexcelletstabilityandrepeatability．Itisapplicabletomeasurethecontact—typeandhigh—precisionstrainoflargemachineryina

4、bout250oCenvironmentandfurthermore，thisstructureissimpleandthusitisabletoachievemassproduction．Therefore，ithasexcellectpracticalvaluefortheengineeringapplicationinhigh—temperatureenvironment．Thestrainsensitivityobtainedinourexperimentisabout369．4pm／N．whilethelineafitvisR=0．9992．Keywords：fiberBra

5、gggratings(FBG)；hightemperaturestrainsensor；no—gelencapsulation；crosssensitivityoftemperatureandstrainEEACC：4125doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．07．005无胶化封装的光纤Bragg光栅高温应变传感器及其特性研究牛文谦，马耀远，吴宇，袁子琳，龚元，饶云江(电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室，成都611731)摘要：提出了一种全新的具有极好温度自校正能力的光纤Bragg光栅高温应变传感器结构，并提供一种新的封装方式能够实现在250℃高

6、温环境下应变的高精度测量并且具有极好的稳定性和重复性，可应用于250℃左右的环境下大型机械等接触式高精度应变测量，另外该结构简单能够实现量产，对高温环境下的工程应用具有很好的实用价值。通过实验获得传感器在250oC左右的应变测量灵敏度约为369．4pm／N，线性度为R=0．9992。关键词：光纤布拉格光栅；高温应变；无胶化封装；温度和应变的交叉敏感中图分类号：TB212文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)07-0927-05光纤光栅传感器以其无源、体积小、抗电磁干统的光纤光栅应变传感器难以满足高温条件下长期扰、耐腐性强、复用能力强等优点广泛应用于工业控存活和精确测量卜

7、”的要求，尤其是传统胶水封装制、土木结构、消防安防以及能源化工等领域J。的光纤光栅应变传感器在高温条件下的稳定性问题光纤布拉格光栅(FBG)作为应变传感器在实际一直无法解决。应变传感器中，通常采用双光栅串连工程应用中会同时受到温度与应变的影响J，不同的进行温度补偿，使用一定的方法隔离光栅与基封装材料和封装方式对光纤光栅的具体测量性能都片，本文采用双光栅串联方式提出一种全新的有较大影响j。国内目前已有一些光纤光栅应变更有效简单的结构，针对应用于高