高灵敏度全蓝宝石纤维隔膜为基础的外部Fabry-Perot干扰度压力传感器用于超高温环境

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:

• 在超高温环境中精确的压力测量对于工业过程至关重要.
• 现有的传感器在极端热条件下经常发生故障或失去准确性.
• 开发适用于恶劣环境的强大传感器仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 提出并展示一种全蓝宝石纤维外在的新型Fabry-Perot干扰仪 (EFPI) 传感器.
• 为了在超高温环境中实现高灵敏度的压力测量.
• 为了研究传感器在各种压力和温度的性能.

主要方法:

• 使用直接粘合的抛光蓝宝石晶片和蓝宝石纤维制造EFPI传感器.
• 使用复合法布里-佩罗特结构,同时传感压力和温度.
• 在不同压力 (0-300 kPa) 和温度 (20-1415 °C) 下描述传感器性能.

主要成果:

• 全蓝宝石的EFPI传感器在测试的压力和温度范围内表现出稳定的运行.
• 观察到光腔长度与施加压力之间的线性关系.
• 压力灵敏度随着温度的增加而增加,从室温17.02nm/kPa增加到1415°C时的22.34nm/kPa.

结论:

• 拟议的全蓝宝石EFPI传感器适用于超高温环境中的精确压力测量.
• 传感器的设计提供了由于蓝宝石晶片的表面粗性较低而提高了调节精度.
• 这项技术在恶劣的工业环境中的应用方面显示出显著的前景.