高温自校正光纤Bragg光栅应变传感器:无胶封装技术与性能

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"无胶化封装的光纤Bragg光栅高温应变传感器是一种创新的高温环境下应变测量技术,其特点是具有极好的温度自校正能力,适用于250℃左右的高温环境。该传感器的封装方式确保了在高温条件下的高精度、高稳定性和重复性,尤其适合于大型机械的接触式高精度应变监测。通过实验验证,传感器在250℃附近的应变测量灵敏度为369.4 pm/N,线性度达到R2=0.9992,表明其性能优异,具备批量生产的潜力,对于高温环境的工程应用具有显著的实用性价值。" 这篇论文深入探讨了一种非胶化封装的光纤Bragg光栅(FBG)高温应变传感器,该传感器的独特之处在于其结构设计能够有效补偿温度变化带来的影响。FBG技术是光纤传感领域的重要组成部分,利用光的布拉格反射原理来感知物理量的变化,如应变和温度。在这种新型传感器中,FBG被封装在一个能够承受250℃高温的结构内,这种封装工艺确保了传感器在极端温度下的功能完整性。 文章提到的新封装方法是传感器实现高精度测量的关键。传统封装技术可能在高温下失效,导致性能下降,而这种非胶化封装则避免了这一问题。实验结果证实,该传感器在250℃环境下表现出极高的稳定性,能够精确地测量应变,灵敏度高达369.4 pm/N,这意味着每单位应变变化会引起光波长约369.4 picometers的移动。此外,其线性度R2接近1,意味着数据分布非常接近理想的直线,表明传感器的线性响应极佳。 由于结构简洁,这种传感器可以进行大规模生产,这对于在高温工业环境中的广泛应用至关重要。例如,在石油钻探、航空航天、火力发电等需要监测高温设备应变的场景,这种传感器将发挥重要作用,提供准确且可靠的监测数据,有助于提高设备的安全性和效率。 这篇工程技术论文详细介绍了无胶化封装的FBG高温应变传感器的设计、实现和性能测试,揭示了其在高温环境监测中的巨大潜力和实用价值。这一创新技术不仅推动了光纤传感技术的发展,也为高温工程应用提供了新的解决方案。