基于FBG的液位和溫度同時(shí)測(cè)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(diǎn)，可工作在高溫、強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)電磁場(chǎng)等惡劣環(huán)境中，現(xiàn)已成為傳感器領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。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(hào)采用波長(zhǎng)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(cè)、易于解調(diào)等特點(diǎn)。鑒于光纖光柵的諸多優(yōu)點(diǎn)，本文擬將光纖光柵應(yīng)用在易燃易爆場(chǎng)合的液位和溫度同時(shí)測(cè)量領(lǐng)域。<

2、br>　　本文涉及材料、信息、光學(xué)、機(jī)械等多學(xué)科知識(shí)，主要做了以下工作:
　　1.首先分析了現(xiàn)有的采用光纖檢測(cè)液位、液位和溫度同時(shí)測(cè)量的方法，提出了用光纖布喇格光柵(FBG)同時(shí)測(cè)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(diǎn)研究了FBG對(duì)應(yīng)變和溫度的交叉敏感問(wèn)題，提出了液位和溫度的區(qū)分測(cè)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(qiáng)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(guò)建立傳感器的數(shù)學(xué)模型，分析了傳感器各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整個(gè)傳感器性能的影響，并選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，使其適用于液位和溫度同時(shí)測(cè)量，最后完成了整個(gè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　4.分析了現(xiàn)有的FBG解調(diào)方法，并針對(duì)本論文設(shè)計(jì)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(jì)圖。
　　5.進(jìn)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(jìn)方向。
　　本文的研究成果為光纖布喇