概括
一种新型的高温压力传感器在双侧孔纤维中使用高度双断裂的纤维布拉格格 (Hi-Bi FBG). 这种传感器可以准确测量高达700°C的压力,非常适合恶劣环境.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 高温压力传感对于在极端环境下监控工业过程至关重要.
- 现有的传感器通常在准确性,耐用性和工作温度范围内面临限制.
- 光纤传感器由于其对电磁干扰的免疫性和高温弹性而具有潜在的优势.
研究的目的:
- 开发和展示一种新的高温压力传感器.
- 为了提高压力灵敏度,使用高双断裂率的纤维布拉格格 (Hi-Bi FBG) 嵌入双侧孔纤维 (DSHF).
- 为了在高达700°C的温度下实现精确的压力测量.
主要方法:
- 在DSHF中使用秒激光诱导的牙结构制造Hi-Bi FBG.
- 用酸蚀刻DSHF以扩大空气孔并增加压力灵敏度.
- 利用布拉格共振和双折引起的峰值分裂来进行压力和温度的区分.
- 展示了一种波长分割多重复合 (WDM) 的Hi-Bi FBG阵列,用于准分布式传感.
主要成果:
- 成功地在一个蚀刻的DSHF中嵌入了一个具有高双断率 (高达1.8 × 10−3) 的Hi-Bi FBG.
- 在高达700°C的温度下达到-21.2 pm/MPa的高压灵敏度.
- 通过分析布拉格波长转移和峰值分裂,证明了同时的温度和压力歧视.
- 构建了一个WDM Hi-Bi FBG阵列,用于准分布式传感高达3MPa.
结论:
- femtosecond激光刻录的Hi-Bi FBG在DSHF中是一种可行的和有前途的技术,用于高温压力传感.
- 传感器具有很高的灵敏度和区分温度和压力效应的能力.
- 拟议的传感器适用于航空航天,核反应堆和石化行业的苛刻应用.
