【摘要】：眾所周知,我國是一個(gè)文化大國,在我國幾千年的發(fā)展歷程中,大量的彩繪類文物被留存了下來,其中記錄了古代社會(huì)中人們生產(chǎn)生活的很多信息,是現(xiàn)代科學(xué)家研究古代文化的寶貴財(cái)富,但是由于這些彩繪文物大都產(chǎn)于上百甚至幾千年前,并且近代以前絕大多數(shù)文物都處于野外露天環(huán)境中,彩繪層表面已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞,因此正確的保護(hù)和儲(chǔ)存好彩繪類文物,為彩繪文物提供一個(gè)合適的保存環(huán)境,并對(duì)該環(huán)境中的溫濕度等影響彩繪顏料層耐久性的因素進(jìn)行監(jiān)控是十分必要的。近年來發(fā)展起來的光纖傳感技術(shù),克服了傳統(tǒng)溫濕度傳感器長(zhǎng)期使用容易被腐蝕,穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),具有測(cè)量精度高,抗電磁干擾,可小型化便于集成,能夠多路復(fù)用,有望滿足彩繪文物中環(huán)境監(jiān)測(cè)的需求,應(yīng)用在文物保護(hù)領(lǐng)域具有重要的科學(xué)價(jià)值和研究意義。本論文以彩繪文物保護(hù)及環(huán)境要求為背景,以應(yīng)用于彩繪文物保存環(huán)境溫濕度監(jiān)控的光纖傳感器為研究對(duì)象,基于光纖干涉原理提出了兩種光纖溫濕度傳感器,分別是:1)基于光纖M-Z干涉原理,設(shè)計(jì)并制作了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的全光纖式的溫濕度傳感器,該傳感器對(duì)RI很敏感,響應(yīng)靈敏度達(dá)到了 155.6nm/RIU和163.1dB/RIU,對(duì)濕度的響應(yīng)靈敏度達(dá)到了 1.29pm%-1和0.00542dB%-1,考慮到實(shí)際在彩繪文物保存環(huán)境測(cè)量中溫度這一因素的存在,并對(duì)該傳感器進(jìn)行了溫度的測(cè)量,響應(yīng)靈敏度是0.0055nm/℃,為了消除溫室的交叉靈敏度,利用溫濕度解耦合的方法,實(shí)現(xiàn)了溫濕度的同時(shí)測(cè)量。2)基于本論文第二章中光纖F-P干涉原理,并與將濕敏材料PI相結(jié)合,設(shè)計(jì)并制作了一種光纖F-P干涉型高靈敏度溫濕度傳感器,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可以對(duì)外界環(huán)境的溫濕度變化實(shí)現(xiàn)及時(shí)響應(yīng)。為了消除濕度測(cè)量過程中溫度交叉靈敏度,在傳感器上級(jí)聯(lián)一段光纖布拉格光柵(FBG)進(jìn)行溫度校準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的雙參量測(cè)量,在濕度35%到65%范圍內(nèi),靈敏度達(dá)到了 986.25pm%-1,在0℃到50℃溫度范圍內(nèi),響應(yīng)靈敏度為190.7pm/℃。FBG對(duì)于濕度無響應(yīng),溫度的響應(yīng)靈敏度為10.21pm/℃。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2575639