基于MEMS技术的温度脱单晶MGO光纤织物-佩罗特振动传感器,适用于恶劣环境
Chengxin Su1, Pinggang Jia1, Aihao Zhao1
1State Key Laboratory of Dynamic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China.
Micromachines
|May 25, 2024
概括
这项研究引入了一种使用氧化 (MgO) 的新型高温光纤振动传感器. 外在的法布里-佩罗干扰仪 (EFPI) 传感器可靠地运行至1000°C,显示出出色的热稳定性和准确性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学工程是指光学工程.
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 高温环境对传统传感器材料构成挑战.
- 现有的光纤传感器在极端温度下经常出现故障,这限制了它们在航空发动机等工业环境中的应用.
研究的目的:
- 开发和演示一种耐高温光纤振动传感器.
- 为了利用氧化 (MgO) 在传感器构造中具有优越的热和光学性能.
- 为了解决温度交叉敏感性,以准确测量振动.
主要方法:
- 使用湿化学蚀刻和直接粘合制造全氧化 (MgO) 外在的Fabry-Perot干扰仪 (EFPI) 传感器头.
- 实施温度解方法,将振动信号与温度波动隔离.
- 在高达1000°C的温度和2-20g的振动水平下对传感器性能进行实验验证.
主要成果:
- 基于MgO的EFPI传感器在20°C至1000°C期间表现稳定.
- 传感器在20°C时表现出0.0073rad的灵敏度.
- 在温度脱后,振动测量的最大非线性误差为1.17%.
结论:
- 一个使用MgO的强大,高温光纤振动传感器成功演示.
- 开发的传感器提供耐高温和精确的动态性能.
- 该传感器适用于测试航空发动机和燃气轮机发动机的苛刻应用.
