發(fā)布時間：2020-08-24 20:24

【摘要】：本文提出了一種使用化學(xué)方法鍍鈀(Pd)膜的傾斜光纖光柵(TFBG)氫氣傳感器。金屬鈀因其優(yōu)良的吸氫能力可被用作檢測氫氣的敏感元件。鈀通過敏化與活化和化學(xué)鍍膜兩步在TFBG表面形成一層均勻的金屬薄膜,其花菜形的膜表面結(jié)構(gòu)擁有較大的表面積,可以快速吸收大量氫氣。鈀膜吸收氫氣會導(dǎo)致TFBG的透射光譜中布拉格峰和包層模式的不同步變化,通過計算即可消除因鈀膜吸氫膨脹所引起的交叉干擾。因此該裝置可以在檢測氫氣泄露的同時監(jiān)測管道中裂縫,且能夠通過計算獲得僅針對氫氣濃度而變化的特異性檢測參數(shù)。本文中所制造的傳感器檢測了在氫氣爆炸極限內(nèi)(4%)的數(shù)組數(shù)據(jù),其可以在5分鐘內(nèi)快速響應(yīng)最低1%的氫氣濃度信號。該化學(xué)鍍膜方式具有成本低,操作簡單,適合在長纖維結(jié)構(gòu)上涂覆等優(yōu)點(diǎn)。該傳感器被證實(shí)可以特異性檢測氫氣濃度并通過計算避免溫度變化和光纖微形變造成的交叉干擾,因此可以成為工業(yè)中安全應(yīng)用的良好候選者。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ116.2;TP212;TN253

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本文編號：2802807