光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞特性研究.pdf

1、光纖光柵傳感器由于具有無源無電、抗電磁干擾、信號傳輸距離遠(yuǎn)、利用波分、時分或空分復(fù)用技術(shù)易于實現(xiàn)大規(guī)模分布式網(wǎng)絡(luò)測量等優(yōu)點，在橋梁、石化、航空和航天等大型結(jié)構(gòu)工程、易燃易爆場合和強(qiáng)電磁場環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用。然而，在實際應(yīng)用中通常需要對光纖光柵進(jìn)行封裝保護(hù)，在封裝過程中由于中間層的引入而使得光纖纖芯感測的應(yīng)變和被測基體的實際應(yīng)變存在差異，封裝工藝對光纖光柵應(yīng)變傳遞能力有較大影響。本文針對實際工程中應(yīng)變測量需要，以光纖光柵應(yīng)變傳感器為研究對

2、象，首先利用有限元法建立光纖光柵傳感器的模型，研究光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞規(guī)律，探討影響光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞的因素，并通過試驗進(jìn)行驗證；然后通過實驗研究封裝工藝對光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞性能的影響；最后通過液氮環(huán)境下的實驗研究光纖光柵傳感器的低溫傳感性能。論文的主要內(nèi)容安排如下：
　　 1.介紹了光纖光柵傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，以及光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞理論的研究現(xiàn)狀。
　　 2.分析了光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞理論，通過

3、有限元方法建立了光纖光柵傳感器的模型，研究光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞規(guī)律，并對影響光纖光柵應(yīng)變傳遞的因素進(jìn)行了分析，最后通過試驗進(jìn)行了驗證，為光纖光柵傳感器的設(shè)計和封裝提供一定的指導(dǎo)。
　　 3.設(shè)計了具有良好應(yīng)變傳遞能力、安裝方便、適用于大規(guī)模傳感應(yīng)用的基片封裝光纖光柵傳感器，通過試驗研究封裝材料、膠粘劑和粘貼長度等封裝工藝對光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞性能的影響。
　　 4.通過液氮環(huán)境下光纖光柵的實驗，研究光纖光柵的低溫