双FBG燃料棒温度、应变与振动同步测量研究

作     者：郭裕丰 吴德操 罗彬彬 刘晓晶 赵明富 龙俊宇 GUO Yufeng;WU Decao;LUO Binbin;LIU Xiaojing;ZHAO Mingfu;LONG Junyu

作者机构：重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室重庆400054 上海交通大学核科学与核工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金重点基金项目(U20B2011) 重庆市教委科学技术研究计划青年项目(KJQN202001117) 重庆市教委科学技术研究计划重点项目(KJZD-K201905601) 重庆市自然科学基金面上项目(cstc2019jcyj-msxmX0243) 重庆英才计划包干制项目(cstc2021ycjh-bgzxm0128、CSTC2021YCJH-BGZXM0287) 重庆理工大学研究生创新项目(clgycx20202046、gzlcx20223085)资助项目 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2023年第34卷第5期

页      码：449-456页

摘      要：压水核反应堆堆芯结构设计中通常需要借助模型实验装置验证其热工特性。其中,对装置内的电加热仿真燃料棒进行温度、应变和振动同步测量是研究堆芯棒束通道水力学参数的重要环节。针对传统检测方法抗电磁干扰能力弱、体积较大,且只能实现单参数测量等问题,本文基于双光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)光纤传感法对此进行了研究,首先通过光纤封装的优化设计,改变棒体上两FBG的波长漂移系数,实现应变、温度传感的可靠解耦,解决两者的测量串扰问题;然后对FBG中心波长进行动态采集,在频域上分析了燃料棒的振动特性,最终实现三种参数的精准测量。实验表明,在流动水浴环境下,该方法可观察到不同流速下流致振动幅度存在明显的单调增长,对棒体表面温度和应变的测量误差均低于0.5%,可为反应堆研究设计提供可靠的数据支撑。

主 题 词：光纤布拉格光栅(FBG) 燃料棒 同步测量 多参数 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.16136/j.joel.2023.05.0298

馆 藏 号：203121437...