基于FBG的液位和溫度同時測量方法.pdf

1、光纖傳感器因具有抗電磁干擾、電絕緣、抗腐蝕、靈敏度高、小巧等特點，可工作在高溫、強腐蝕性、強電磁場等惡劣環(huán)境中，現(xiàn)已成為傳感器領(lǐng)域的一個研究熱點。作為光纖傳感器中不可或缺的一員，基于光纖布喇格光柵的傳感器也在不斷完善。光纖布喇格光柵傳感器信號采用波長調(diào)制，與其他光纖傳感器相比，更不易受外界環(huán)境干擾，具有精確度高、穩(wěn)定好、易于分布式監(jiān)測、易于解調(diào)等特點。鑒于光纖光柵的諸多優(yōu)點，本文擬將光纖光柵應(yīng)用在易燃易爆場合的液位和溫度同時測量領(lǐng)域。<

2、br>　　本文涉及材料、信息、光學、機械等多學科知識，主要做了以下工作:
　　1.首先分析了現(xiàn)有的采用光纖檢測液位、液位和溫度同時測量的方法，提出了用光纖布喇格光柵(FBG)同時測量液位和溫度所具有的優(yōu)越性。
　　2.闡述了光纖布喇格光柵的工作原理，分析了光纖布喇格光柵的應(yīng)變、溫度傳感特性，重點研究了FBG對應(yīng)變和溫度的交叉敏感問題，提出了液位和溫度的區(qū)分測量方法。
　　3.在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，提出了采用等強度

3、懸臂梁、薄膜片、L型杠桿的高靈敏度液位傳感器結(jié)構(gòu)。通過建立傳感器的數(shù)學模型，分析了傳感器各結(jié)構(gòu)參數(shù)對整個傳感器性能的影響，并選取適當?shù)膮?shù)，使其適用于液位和溫度同時測量，最后完成了整個的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　4.分析了現(xiàn)有的FBG解調(diào)方法，并針對本論文設(shè)計的傳感器，提出了采用LPG雙邊沿濾波FBG解調(diào)法，并給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。
　　5.進一步分析了該傳感器結(jié)構(gòu)存在的不足之處，并提出了改進方向。
　　本文的研究成果為光纖布喇