基于双金属三基基质的敏感纤维布拉格格温度传感器的研究

科学领域:

• 地质物理学和地震学.
• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 光学传感技术的技术.

背景情况:

• 温度是监测地震前体的关键参数.
• 现有的纤维布拉格格 (FBG) 温度传感器的灵敏度较低,限制了它们在精确的前体观测中的应用.

研究的目的:

• 开发一个灵敏的FBG温度传感器,用于地震前体观察.
• 为了解决传统FBG温度传感器低灵敏度的局限性.

主要方法:

• 对双金属模型进行理论分析,以优化传感器结构参数.
• 使用ANSYS进行传感器模拟和验证的有限元分析 (FEA).
• 根据模拟结果制造敏感传感器.
• 使用专门的温度测试系统进行性能测试.

主要成果:

• 开发的敏感FBG温度传感器的灵敏度为49.3分钟/°C.
• 获得的灵敏度大约是裸体FBG传感器的4.9倍.
• 传感器表现出极好的线性,相关系数超过0.999.

结论:

• 拟议的双金属三基板FBG温度传感器显著提高了对地震前体监测的灵敏度.
• 这项研究为开发高灵敏度FBG温度传感器提供了宝贵的参考资料.
• 优化的结构参数和基于模拟的设计是提高传感器性能的关键.