基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感研究

• 作者: 向洋 孙世政 党晓圆 蒙志强 龙雨恒
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 关键词: 光纤布拉格光栅 流量 温度 复合测量 一体靶式结构
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: “传感器技术及其应用”专题|SENSOR TECHNOLOGY AND ITS APPLICATION
• 页码范围: 15-22
• 页数: 8页
• 分类号: TN253
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B2003460

摘要

针对传统流量计测量参数单一和流量温度复合测量困难的问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感器.采用空心圆柱悬臂梁,减小了流体的压力损失,对端盖、悬臂梁和靶盘采用一体加工,增加了传感器的稳定性.首先,结合光纤布拉格光栅传感理论和流量温度复合传感理论,研究了基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感机理;然后,设计了悬臂梁为空心圆柱的一体靶式结构的传感器,并进行了仿真分析研究;最后,搭建了流量温度实验系统平台,进行了温度和流量传感实验.研究结果表明,温度与波长漂移量呈线性变化关系,线性度均在99％以上,传感器对温度的分辨率为0.04℃,温度测量误差为1.8％,流量分辨率为0.33 m3/h,流量测量误差为2％.该光纤布拉格光栅复合传感器可实现对流量和温度的复合测量,有望于应用在需要大规模组网检测的流量测量系统中,具有较好的应用前景.