基于应变传递理论的光纤传感器优化设计

作     者：王花平 向平 WANG Hua-ping;XIANG Ping

作者机构：香港理工大学土木与环境工程学院香港999077 大连理工大学土木工程学院辽宁大连116023 香港城市大学建筑与土木工程学院香港999077 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2014AA110401) 国家科技支撑计划资助项目(No.2011BAK02B01) 重点实验室科研专题(No.DUT1LAB03) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2016年第24卷第6期

页      码：1233-1241页

摘      要：联系传感器应用的作用机理,根据变形传递方式的不同,对工程中常用的光纤传感器进行了系统的归类分析。基于应变传递理论建立了应变传递系数与测量允许误差的关系,并以此为优化控制方程得到了满足工程测试精度要求的传感器最佳取值,给出了各类传感器具体的优化设计方法及优先设计指标。研究结果表明:基于应变传递理论的优化设计方法较适用于依靠界面剪应力传递变形的光纤传感器,其优先设计指标依次为粘贴(感知)长度、层间粘结强度、保护层弹性模量和半径、粘贴层厚度;端部扩径型传感器的优化设计则因其应变传递系数能较准确和便利地通过标定试验获取而不依赖应变传递理论,且无明显的优先设计指标。本文充分考虑了传感器工程应用的实际状态,以测试准确性为核心,从力学作用机理角度对传感器进行了较全面和系统的分析,其研究结果可以用于指导工程化光纤传感器的应用设计和标定测试。

主 题 词：光纤传感器 应变传递理论 优化设计 优先设计指标 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20162406.1233

馆 藏 号：203180431...