循环阵列光纤子传感器用于大面积泡观测,第I部分:阵列元件敏感单元的设计和实验验证
1Meteorological Oceanographic College, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 29, 2025
概括
一种新的浮标类型气泡传感器 (BBS) 能够在海洋波浪下进行大规模的微气泡测量. 该传感器使用光纤技术进行精确的气体和液相检测,改进了海洋学研究.
科学领域:
- 海洋学 海洋学 海洋学
- 光学工程是指光学工程.
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 精确测量微气泡对于了解海洋表面过程至关重要.
- 现有的微泡检测方法在规模和分辨率方面存在局限性.
研究的目的:
- 提出和验证一种新的浮标型气泡传感器 (BBS),用于大规模的微气泡测量.
- 设计和测试一款光纤子传感器,用于增强微气泡检测.
主要方法:
- 石英光纤敏感单元的理论建模和实验验证.
- 一个原型阵列元件的制造,其角为90°.
- 对于静态和动态双相 (气/液) 识别的可行性实验.
主要成果:
- 光纤单元的最佳角被确定在45.2°至92°之间.
- 静态识别显示了气体和液体之间光学功率的数量级差异.
- 动态传感显示了可测量的光功率变化 (13.429.3nW) 用于微泡检测.
结论:
- 拟议的浮标类型气泡传感器集成了全景成像与光纤阵列,以改进微气泡测量.
- 配置为数组的光纤探测器可以克服当前成像技术的分辨率限制.
- 这项技术有望促进海洋学研究和监测.
