摘要：针对传统液压系统检测中存在的传感器体积较大、测量精度不高等问题,设计了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)的一体式靶式流量传感器。在分析FBG及靶式流量传感原理的基础上,设计一种结构紧凑、便于密封和拆装的一体式靶片,将置于流体中迎流靶片所受的与流速成对应关系的冲击力转化成FBG波长的漂移,双FBG对称粘贴于悬臂梁上下表面的中轴线上,在提高传感灵敏度的同时,有效解决了温度与应变的交叉敏感问题。通过砝码干校实验测得传感器的灵敏度为3.55pm/g,其对应的流量灵敏度为0.076L/s。实验结果表明,双FBG中心波长的变化总量与加载在靶片上的质量有良好的线性关系,灵敏度是单个FBG灵敏度的2倍,且几乎不受环境温度的影响,稳定性、可靠性较好。

摘要：针对光纤布拉格光栅(FBG)准分布式传感解调系统进行了专门的研究。结合准分布式传感解调信息混杂、动态范围大等特点,自行搭建了FBG传感解调系统。以实验室现有的复合传感器为平台,基于Lab VIEW软件,开发出一种适用于光纤光栅准分布式传感解调的测试平台,使得承载有温度、压力、流量信息的波长变化智能区分,并通过相应计算将被测物理量实时显示。通过实验,对温度、压力、流量传感器分别进行了标定,得出相应的计算参数;通过综合实验,系统分辨出了不同物理量的波长值并直接显示被测量,实现了高精度可视化实时显示的目的,验证了系统设计的可行性与可靠性。

摘要：针对传统液压系统流量测量中存在的传感器体积较大、测量精度不高等问题,研究并设计一种内嵌喷嘴差压式光纤Bragg光栅(FBG)流量传感器。在分析FBG及差压式流量测量原理的基础上,选用标准喷嘴作为节流元件,通过将FBG沿径向粘贴于圆形平面膜片上,敏感被测流体经过喷嘴节流口后在两侧所产生的压力差。推导了FBG中心波长偏移与被测流体流量变化之间存在的数学关系,并通过试验平台测量了传感器的静压特性以及动态流量特性。测试结果表明,传感器中FBG平面膜片的静压力差压灵敏度为0.712nm/MPa,而差压式FBG流量传感器的灵敏度为0.067L/s。本文传感器具有测量精度高、体积较小和环境适应能力强等优点,且易于实现传感复用并构成准分布式检测网络。