含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵濕度傳感器開(kāi)發(fā)及性能研究.pdf

1、目前,建筑節(jié)能受到了全社會(huì)的高度重視,而建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生的熱傳遞是建筑物的耗能的主要來(lái)源。溫、濕度及墻體材料與保溫材料的相對(duì)滑移影響了墻體的保溫性能,但現(xiàn)有的濕度傳感器難以勝任監(jiān)測(cè)墻體濕度場(chǎng)的任務(wù),因此開(kāi)發(fā)適用于建筑墻體的濕度傳感器,研發(fā)合理的墻體保溫性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是很有必要的。
　　本文首先論述了光纖光柵的傳感原理、含氟聚酰亞胺的感濕原理及含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵濕度測(cè)量理論,之后研究了含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵的制作工藝,之

2、后研究了光纖光柵式濕度傳感器的封裝方法,然后研究了含氟聚酰亞胺固化工藝對(duì)溫、濕度分別與傳感器的濕度及溫度靈敏度系數(shù)的相互關(guān)系的影響,之后確定了傳感器的溫、濕度靈敏度系數(shù)及特定溫、濕度下傳感器的中心波長(zhǎng),之后研究了光纖光柵式濕度傳感器的濕敏特性——傳感器的量程、讀數(shù)精度、誤差分析、響應(yīng)時(shí)間、濕滯性、耐水性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性以及含氟聚酰亞胺固化工藝對(duì)傳感器濕敏特性的影響,然后研究建筑外墻保溫性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有的組成部分,之后研究傳感器在墻體中的布

3、設(shè)方法,最后給出了墻體保溫性能的評(píng)價(jià)方法。
　　本文最終成果為:研發(fā)出了適用于建筑墻體的光纖光柵式濕度傳感器,并以此為基礎(chǔ),構(gòu)建了建筑墻體保溫性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)的濕度傳感器的感濕元件為含氟聚酰亞胺涂覆的光纖光柵,傳感器的傳感線性度很好,測(cè)濕量程大于5.7％RH-97.3%RH,讀數(shù)精度為0.1%RH,測(cè)量誤差在4.5%RH左右,響應(yīng)時(shí)間為45min,最大濕滯為1.8%RH,耐水性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性良好。所構(gòu)建的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)考慮了溫、濕度及墻