基于鍍膜光纖布拉格光柵的熱式氣體流量計(jì)研究.pdf

1、鍍膜光纖布拉格光柵熱式氣體流量計(jì)主要是基于光纖布拉格光柵的溫度傳感特性,通過(guò)特殊的錯(cuò)位耦合工藝,利用金屬膜對(duì)激光能量的吸收與氣體流動(dòng)帶走熱量之間的熱平衡關(guān)系,實(shí)現(xiàn)大管徑(主要為50mm)、低流速流量測(cè)量的一種新型氣體流量計(jì)。
　　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(cè)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(cè)量技術(shù)相結(jié)合的新型流量?jī)x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(jì)的流量傳感機(jī)理,進(jìn)行數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)

2、;設(shè)計(jì)了傳感探頭的封裝結(jié)構(gòu),開(kāi)展基于Fluent的模擬計(jì)算優(yōu)選封裝結(jié)構(gòu);對(duì)已完成制備的多根不同傳感探頭進(jìn)行特性實(shí)驗(yàn),選取最優(yōu)傳感探頭進(jìn)行封裝,加工制備了該流量計(jì)的一次儀表;隨后對(duì)其在工作狀態(tài)時(shí)的溫度場(chǎng)變化情況開(kāi)展了仿真研究,獲得了探頭周圍溫度場(chǎng)變化云圖以及流量從小到大變化時(shí)傳感探頭迎流面溫度的變化曲線;搭建了氣體流量測(cè)量檢測(cè)光路,采用以太網(wǎng)通訊進(jìn)行波長(zhǎng)信號(hào)采集,使用VB6.0編程實(shí)現(xiàn)了瞬時(shí)流量的實(shí)時(shí)顯示,完成了該流量計(jì)的整體設(shè)計(jì)與樣機(jī)開(kāi)