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    大連理工研究員成功研制出高靈敏度光纖應變傳感器 [復制鏈接]

    ese201706 | 2017-03-06 11:28 518 0

    近日,大連理工大學黃輝教授團隊研發明了一種“溫度系數可調的高靈敏度光纖應變傳感器”。與現有主流產品――光纖光柵應變傳感器相比,靈敏度提高了一百多倍,特別是可以補償各種被測物的熱膨脹,消除因環境溫度變化導致的測量誤差。

      該成果以 “一種具有可調溫度系數的高靈敏度光纖應變傳感器--用于溫度補償測試”為題,發表于《科學通報》期刊。

      傳感器被認為是繼集成電路芯片之后的又一重大產業。與電學傳感器相比,光纖傳感器適用于易燃易爆、以及電磁干擾等苛刻環境中。但由于材料的熱脹冷縮天性,光纖傳感器對溫度很敏感(如光纖光柵也可用于檢測溫度變化)、溫度干擾大;同時,被測物自身的熱膨脹也會帶來測量誤差,并且對于不同材質的被測物(如混泥土、鋼、鋁等),其熱膨脹系數差異很大,這使得溫度干擾更為復雜。因此,當外力和溫度共同變化時(二者都可以產生應變),如何消除環境溫度變化的影響,從而精確測定外力所產生的應變和應力,是長期困擾業界的難題。

      黃輝團隊發明的光纖應變傳感器,由應變膜、光纖準直器、以及傳動桿構成。其中,傳動桿采用旋鈕結構――由兩種不同熱膨脹系數的螺帽與螺絲構成,因此可以在大范圍內精確調節傳動桿的熱膨脹系數,從而抵消各種被測物的熱膨脹影響。此外,通過采用光纖準直器來接收應變膜反射的光束,大幅提高了檢測靈敏度。所研制的光纖傳感器,檢測范圍達到1.1×103 με,檢測極限為5.7×10?3 με, 最高工作頻率為1.18 KHz,溫度系數調節范圍 ?0.15—— +0.19 dB/°C。

       來自科學網

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