基于光纖端面回波的液體特性檢測方法研究.pdf

1、光纖傳感作為一門新興的傳感技術(shù)，在航空航天、石油、電力、核工業(yè)、醫(yī)療、軍事、科學(xué)研究等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。光纖傳感器與傳統(tǒng)的傳感器相比具有抗電磁干擾、電絕緣、耐腐蝕等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以在高電壓、大噪聲、高溫、強(qiáng)腐蝕性等特殊環(huán)境下工作。利用光纖傳感器的不同特點(diǎn)，可以制成滿足特殊要求的傳感器，進(jìn)行各種檢測。利用光纖傳感器的特性對液體介質(zhì)特性進(jìn)行檢測也是光纖傳感的重要應(yīng)用之一。
　　 液體的濃度是表征溶液特性的主要參量之一。對溶液濃

2、度的測量與控制在生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)手段。國內(nèi)外已經(jīng)對液體濃度的光學(xué)測量方法進(jìn)行了大量的研究。
　　 本文在深入研究光纖傳感基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，提出了一種基于光纖端面回波的溶液折射率和濃度測量方法，搭建了液體特性檢測系統(tǒng)，并通過大量實(shí)驗驗證了該檢測方法的可行性，完成了以下工作：
　　 1.研究光波在光纖內(nèi)部的傳播機(jī)理以及在界面上與介質(zhì)相互作用的特性，針對不同介質(zhì)形成的

3、界面會有不同的反射情況發(fā)生，可以從回波信號中提取出形成界面的介質(zhì)特性，對不同介質(zhì)形成的界面進(jìn)行分析，為液體介質(zhì)特性檢測打下了理論基礎(chǔ)。
　　 2.在深入研究光波與介質(zhì)相互作用過程的基礎(chǔ)上，提出一種基于光纖端面回波的液體介質(zhì)特性測量方法，并對耦合損耗、微彎損耗、本征損耗以及偏振度等影響因素進(jìn)行了分析。
　　 3.針對生產(chǎn)中液體介質(zhì)特性檢測的需要，設(shè)計并搭建了一套實(shí)驗系統(tǒng)，為液體特性檢測方法的驗證提供了必要條件。實(shí)驗系統(tǒng)主要