光学 精密工程
2023, 31(11): 1652
南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210023
设计并研制了一种新型的波纹膜片式光纤法布里-珀罗压力传感器,运用仿真软件对波纹膜片进行膜片参数的优化,完成了波纹膜片式法布里-珀罗压力传感器的结构设计与制备,同时用搭建的微压传感器测试系统对压力传感器进行了测试。实验结果表明,本传感器在0~0.1 MPa的压力范围内,线性度好,重复性好,灵敏度高。
光纤光学 光纤传感器 微压 法布里-珀罗 波纹膜片
1 山东大学 控制科学与工程学院,山东 济南 250061
2 山东大学 信息科学与工程学院,山东 济南 250100
3 山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南 250061
根据目前大坝、隧道和煤矿等工程领域和模型试验中对渗压检测的特殊要求,设计并实现了一种新型的光纤布拉格光栅(FBG)渗压传感器,采用波纹膜片和对称拉杆机械结构通过改变光纤光栅的轴向应变实现渗压传感。利用有限元软件ANSYS分别对传感器膜片的压力特性和传感器外壳抗压特性进行了仿真设计和性能分析,提高了传感器的可靠性并缩短了设计周期。对该传感器进行了压力标定试验,得出该传感器在0-100 kPa的测量范围内,压力灵敏度达20 nm/MPa,比普通FBG提高了6683倍。迟滞特性和重复性试验表明迟滞为0.85%,且重复性好。
光纤光学 渗压传感器 光纤布拉格光栅 拉杆结构 波纹膜片 ANSYS软件