基于鍍膜光纖布拉格光柵的熱式氣體流量計研究.pdf

1、鍍膜光纖布拉格光柵熱式氣體流量計主要是基于光纖布拉格光柵的溫度傳感特性,通過特殊的錯位耦合工藝,利用金屬膜對激光能量的吸收與氣體流動帶走熱量之間的熱平衡關(guān)系,實現(xiàn)大管徑(主要為50mm)、低流速流量測量的一種新型氣體流量計。
　　本文首先回顧了光纖光柵的發(fā)展應(yīng)用及熱式氣體流量測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀,介紹了多種光纖傳感技術(shù)與流量測量技術(shù)相結(jié)合的新型流量儀表;然后研究了基于鍍膜光纖布拉格光柵的熱式氣體流量計的流量傳感機理,進行數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)

2、;設(shè)計了傳感探頭的封裝結(jié)構(gòu),開展基于Fluent的模擬計算優(yōu)選封裝結(jié)構(gòu);對已完成制備的多根不同傳感探頭進行特性實驗,選取最優(yōu)傳感探頭進行封裝,加工制備了該流量計的一次儀表;隨后對其在工作狀態(tài)時的溫度場變化情況開展了仿真研究,獲得了探頭周圍溫度場變化云圖以及流量從小到大變化時傳感探頭迎流面溫度的變化曲線;搭建了氣體流量測量檢測光路,采用以太網(wǎng)通訊進行波長信號采集,使用VB6.0編程實現(xiàn)了瞬時流量的實時顯示,完成了該流量計的整體設(shè)計與樣機開