航空航天、石油化工等高溫環(huán)境下的應變測量一直都是測量領域的研究熱點。不同于常規(guī)的應用環(huán)境,航空航天等領域中大型設備高溫下的應變監(jiān)測往往布點密集、測試系統(tǒng)龐雜。同時,惡劣的高溫環(huán)境會影響傳統(tǒng)電類傳感器和測量儀表的性能,甚至使其損壞。光纖傳感器體小質輕、抗電磁干擾、耐腐蝕、易于串聯(lián)復用,在結構健康監(jiān)測中得到了廣泛的關注和研究,在大型結構的高溫應變監(jiān)測中也有廣闊的應用前景。但是目前常用于應變測量的光纖法布里-珀羅傳感器（Fabry-Perot interferometer Sensor,F-P）和光纖布拉格光柵（Fiber Bragg grating,FBG）存在溫度應變交叉敏感、測量量程有限和高溫環(huán)境下機械強度下降等問題,很大程度限制了高溫領域光纖傳感技術的發(fā)展。因此,研究基于光纖傳感的高溫應變一體化、高溫環(huán)境下大應變測量技術具有十分重要的意義。課題基于以上背景,研發(fā)了一種“外腔式F-P/再生FBG”（EFPI/RFBG）的復用傳感器,對高溫環(huán)境中的溫度和應變雙參量進行同時測量,制備的傳感器具有應變測量量程大、應用溫度高等優(yōu)勢。本論文的主要研究工作以及取得的成果如下:首先,對國內(nèi)外的F-P... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

各類應變傳感器對比圖

布里-珀羅（F-P）應變傳感器因為自身的很多優(yōu)點：首先基于紫外激光造成折射率調(diào)制的原理，能夠承受很高的 1000℃的高溫環(huán)境；其次，F(xiàn)-P 傳感器在測量應變時對溫 FBG 傳感器[25]，在溫度變化不大時，甚至可以忽略溫度光纖法布里-珀羅（EFPI）測量的是法珀腔長，可以直接F-P 傳感器通常是使用普通的通信級光纖制備，制備過程本優(yōu)勢明顯。這些優(yōu)點使得 F-P 傳感器，尤其是 EFPI 傳作為高溫應變傳感器的首選。KentA. Murphy等人最早實現(xiàn)在F15戰(zhàn)斗機上利用光纖進行疲勞測試，獲得了 0.01μm/m 的應變靈敏度[26]。 A. Wang 等人采用激光熱熔加工技術將光纖和準直毛細-2 所示，采用此方法制作的光纖 EFPI 應變傳感器解決了良好[27]。

圖 1-3 飛秒加工 F-P 微腔應變傳感器結構圖u F 等人又提出一種使用 157nm 激光微加工的為 1m 的情況下，當應變變化為 1200με 時，波度范圍內(nèi)平均溫度系數(shù)為 0.64pm/℃[29]。實驗證的傳感性能，能夠滿足各種應變測試的需要，交叉敏感、大規(guī)模生產(chǎn)的潛能。但是這種內(nèi)腔式構復雜等缺點，不能用于大應變測量。京大學的 Q. Liu 等人提出采用 FFPI 進行高精度器由一對 FBG 為基礎的特殊干涉儀作為應變傳應變分辨率高達 5.8nm。動態(tài)范圍可以擴展到。2012 年，波爾圖大學的 A. R. Paula 等人提出在光纖端面形成凹槽，再和其他光纖進行焊接述的傳感器有著同樣的優(yōu)缺點，雖然能夠耐受

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]光纖EFPI/FBG傳感測井系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 王琦.大連理工大學 2009

碩士論文
[1]光纖EFPI-FBG復用溫度與壓力傳感器系統(tǒng)研究[D]. 張磊.大連理工大學 2009



本文編號：3385903