基于光纤光栅法珀腔传感器的结构表面温度测量方法
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TH253

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国家自然科学基金(51975077, 52175530, 61875023)、重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0948)、中央高校基金基本科研业务费(2020CDJ-LHZZ-071)项目资助


Structural surface temperature measurement method based on fiber grating-Farber cavity sensor
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    摘要:

    针对结构表面温度测量需求,提出了一种基于光纤光栅法珀腔传感器的表面温度测量方法,通过光纤光栅和光纤法珀 传感同时获取被测结构的温度、应变信息,从而补偿应变对温度的交叉敏感。 本文分析了光纤光栅法珀腔的表面温度测量原 理,通过仿真对传感器的主要参数进行了设计;并提出了一种基于双参数的最小均方差估计算法用于光纤光栅法珀腔传感器的 信号解调;最后,对光纤光栅传感器和光纤光栅法珀腔传感器进行了温度测量对比实验。 试验结果表明,光纤光栅法珀腔温度 传感器在常温到 400℃范围内,温度测量值的直线拟合相关系数为 0. 998 4,最大误差百分比为 1. 46% ,均优于单光纤光栅温度 传感器。

    Abstract:

    A surface temperature measurement method based on FBG-FP sensor is proposed to meet the demand of structural surface temperature measurement. This method can compensate the cross-sensitivity of strain to temperature by acquiring the temperature and strain information of the measured structure through FBG and FP sensing simultaneously. This article analyzes the surface temperature measurement principle of FBG-FP and designs the main parameters of the sensor through simulation. The two-parameter minimum mean square estimation algorithm for signal demodulation of FBG-FP sensor is proposed. Then, a comparison experiment between FBG sensor and FBG-FP sensor is conducted. Experimental results show that the linear fitting correlation coefficient of temperature measurement of FBG-FP temperature sensor is 0. 998 4, and the maximum error percentage is 1. 46% in the range of room temperature to 400℃ , both of which are better than the single fiber grating temperature sensor.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王 颖,徐 毅,章 鹏,刘显明,雷小华.基于光纤光栅法珀腔传感器的结构表面温度测量方法[J].仪器仪表学报,2022,43(11):40-52

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  • 在线发布日期: 2023-06-30
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