光纤声振动传感器在水升华器监测中的应用

"用于水升华器监测的光纤声振动传感器研究" 本文主要介绍了一种针对水升华器工作监测的光纤声振动传感器，该传感器基于Fabry-Perot干涉微腔原理设计。研究者使用耐低温的聚合物薄膜材料，通过周边拉伸固定的方式制造出超薄膜片，其厚度仅为1.2 μm。这个薄膜片不仅作为传感器的敏感部件，还充当干涉微腔的反射面，对声振动信息进行探测。 传感器的性能表现优秀，灵敏度高达93 mV/Pa，这意味着它可以对微小的压力变化做出显著响应。线性度达到99.8%，确保了传感器在数据转换过程中的准确性和稳定性。此外，它在1至20 kHz的频率范围内具有平坦的频率响应，这使得传感器能够在宽广的频率区间内保持一致的性能。 在实际应用中，设计的光纤声振动传感器被用于空间环境模拟器中的水升华器监测实验。在77 K（相当于液氮温度）的极端低温环境下，传感器仍然能够正常工作，证明了其在空间冷黑环境中的生存能力和适应性。实验结果显示，传感器能实时监测到水升华器可能出现的喷冰故障所引发的声振动信号，这在保证水升华器的正常运行和故障早期诊断方面具有重要意义。 该研究对于改进和优化空间环境下的设备监测技术具有重要的理论价值和实践意义，尤其是对于依赖于精密监测的水升华器等关键航天设备，这种高灵敏度、高稳定性的光纤声振动传感器提供了新的解决方案。同时，该传感器的设计方法和性能评估也为其他低温环境下的声振动监测应用提供了参考。