齐鲁工业大学（山东省科学院） 激光研究所,济南 250104
针对地面成熟三相流相含率测量传感器无法适应井下高温高压腐蚀的复杂环境,现有井下测量设备复杂,需要多种传感器和探头联合才能实现三相流相含率测量的问题,设计了一种光纤探针传感器。以蓝宝石作为光纤探针的前端敏感材料,利用气相和液相对光的折射率不同,通过检测探针反射光的光强来分辨光纤探针处于气相还是液相。通过检测经探针耦合进光纤的荧光光强分辨水相还是油相,从而实现单一探针传感器对油井内油相、水相、气相三相相含率的测量。
光纤传感 光纤探针 三相流 相含率 optical sensing and sensors optical fiber probe three-phase flow phase holdup
1 山东省科学院激光研究所山东省光纤传感技术重点实验室, 山东 济南 250014
2 胜利油田新胜石油物探技术服务有限责任公司, 山东 东营 257000
提出了一种利用均匀相位掩模板制作啁啾光纤光栅(FBG)的方法。在对光纤的扫描曝光过程中, 相位掩模板沿长度方向周期性抖动, 且抖动幅度随光栅扫描长度的变化而变化, 使FBG的相位随着掩模板位置的变化而变化, 实现了FBG周期的线性调制, 从而得到线性啁啾FBG。掩模板抖动振幅的变化规律决定了FBG的啁啾系数。设计了3种不同的相位掩模板抖动函数, 实验制作了不同啁啾量的FBG。
光纤光学 啁啾光纤光栅 相位掩模板 抖动 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 020603
山东省科学院激光研究所 济南研究中心,山东 济南 250014
针对高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器的抗冲击可靠性,设计了一种具有限振结构的双悬臂梁型FBG振动传感器,理论分析了结构参数与灵敏度和振动位移的关系,进行了结构优化,确定了限振幅度。制作了限振幅度约为90 μm的传感器样品,对传感器的加速度灵敏、频率响应、抗冲击性能进行了测试,结果表明,传感器的加速度灵敏度达到525 pm/g,谐振频率约为66 Hz,传感器经过50 g反复冲击,频响特性具有良好重复性,表明传感器具有较高的可靠性。
光纤传感器 光纤布拉格光栅 振动传感器 高灵敏 抗冲击 fiber optic sensor fiber Bragg grating vibration sensor high sensitivity shock resistance 红外与激光工程
2016, 45(8): 0822002
山东省科学院激光研究所 山东省光纤传感技术重点实验室, 山东 济南 250014
针对石油测井中流量是确定石油生产和传输特性极其重要的参数，提出一种非浸入式光纤干涉仪流量测量方法。在油管外壁紧密缠绕传感光纤，当流体流过管壁时可由湍流产生振动，引起管壁的动态压力变化，导致传感光纤内的传输光相位发生变化, 通过检测光相位的变化就可以获得相应的流量。在实验中找出管壁的振动频率特性，在此频率特性范围内确定出由湍流诱发的管壁振动加速度脉动值的标准方差与平均流量的量化关系，实现了5 m3/h~50 m3/h流量实时在线测量。
光纤光学 液体流量 湍流振动 动态压力 干涉仪 fiber optics fluid flow turbulent vibration dynamic pressure interferometer
1 山东省科学院 海洋仪器仪表研究所, 青岛 266001
2 山东省科学院 激光研究所, 济南 250014
3 山东青岛变压器集团有限公司, 青岛 266000
海水的温度、深度是其重要的物理参量，为了更安全、准确地监测海水的温度和深度，针对目前海洋温度和深度检测大都采用电信号检测，探头在水中安全性欠佳的不足，利用光纤光栅传感探头为全光学器件、水中安全可靠、易于组成传感器网络进行剖面检测的优点，提出一种基于光纤光栅的海水温度、深度检测系统，阐述了其检测原理，进行了系统及传感探头的设计和研制。结果表明，传感器温度和深度检测的线性度很好，达到0.9999,为海水温度深度检测提供了一种新途径。
测量与计量 温度 深度 光纤布喇格光栅 measurement and metrology temperature depth fiber Bragg grating
研究了一种基于光纤Bragg光栅的弹簧管式新型水压传感器.利用ANSYS软件对传感器的灵敏度进行模拟计算，并对传感器性能进行了标定和测试，达到了很好的效果.将传感器安装到煤矿井下进行水压远程在线监测，与压力表测量数据进行对比，进一步验证了传感器用于煤矿水压监测的可行性.
煤矿突水 水压监测 光纤Bragg光栅传感器 压力传感器 Water in-rush of coalmine Water pressure monitoring Fibre Bragg grating sensor Pressure sensor
