动量式光纤气体流速传感器的设计与建模

• 作者: 胡浩 钟丽琼 王廷均 浦创
• 来源期刊: 仪表技术与传感器
• 学科: 工学
• 关键词: 动量式 光纤 气体流速 传感器
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器技术
• 页码范围: 9-13
• 页数: 5页
• 分类号: TH741
• 语种: 中文

摘要

文中对一种动量式光纤气体流速传感器进行了设计与建模.首先,提出了一种基于动量原理的流速传感器探头结构,阐述了传感器的工作原理,设计了传感器的检测系统;然后,依据流体动力学原理与光纤强度调制原理建立了传感器的传感模型H;再在理论研究的基础上,进行了仿真实验与结果分析,得出了检测腔结构参数有效截面积S、弹簧刚度k1、光纤束与反光片初始距离d0取不同值时的vb—H曲线,得出了不同喷嘴射流流速时传感器的输出信号Vb—H曲线,实验结果表明:传感器的灵敏度随着活塞的有效截面积S的增大而增大,随着弹簧刚度与初始距离的增大而减小,随着vs的取值增加,在检测相同范围流速时,其灵敏度会降低.通过比值计算,传感器的输出值得到了有效的放大.研究表明,本文设计的动量式流速传感器能实现流体流速的检测,且具有较好的灵敏度.