本文關(guān)鍵詞：基于光纖布拉格光柵的新型流量計(jì)設(shè)計(jì)

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【摘要】：流量同溫度、液位、壓力一樣,通常是工業(yè)產(chǎn)業(yè)中需要測(cè)量的幾種重要檢測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí),工業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)算主要依賴于高精度流量測(cè)量,企業(yè)高效率的生產(chǎn)保障依賴于準(zhǔn)確的流量測(cè)量,流量測(cè)量與能源計(jì)量、環(huán)境保護(hù)、科學(xué)研究有著緊密的聯(lián)系。尤其是在能源消耗、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度越來(lái)越高的當(dāng)代社會(huì),流量測(cè)量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的位置與效用更加顯著。光柵形成的機(jī)制實(shí)質(zhì)是周期性分布在纖芯內(nèi)所形成的空間相位,其原理是一個(gè)窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡在纖芯內(nèi)形成。光柵具有大范圍反射帶寬、額外損失小、體積小、容易和光纖耦合、可以兼容其它光學(xué)儀器為一體,不受外界環(huán)境干擾等一系列優(yōu)點(diǎn)。如今光纖布拉格光柵主要應(yīng)用在光纖通信領(lǐng)域(如光纖激光器、光纖濾波器)和光纖傳感器領(lǐng)域(如應(yīng)變、溫度、位移、速度、加速度等測(cè)量)方面。本文最開始介紹了研究背景及其研究意義,并且介紹了光纖光柵傳感測(cè)量技術(shù)與流量測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的幾種新型流量測(cè)量?jī)x表;然后研究了光纖布拉格光柵的基本原理,和靶式流量計(jì)基本測(cè)量原理。把二者的基本原理相結(jié)合,分析并推導(dǎo)出了光纖布拉格光柵中心波長(zhǎng)與流量之間特性方程。并且在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種具有靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)的光纖布拉格光柵新型流量傳感器,并把它用耐高溫AB膠粘貼在三角形的懸臂梁上,當(dāng)懸臂梁受到液體的沖擊發(fā)生形變時(shí),從而導(dǎo)致粘貼在懸臂梁上的光纖布拉格光柵的中心波長(zhǎng)發(fā)生漂移。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)FBGA解調(diào)儀觀察并分析光纖布拉格光柵中心波長(zhǎng)的變化情況,進(jìn)而可以分析并確定流體流量與光纖布拉格光柵中心波長(zhǎng)偏移量之間的函數(shù)關(guān)系,建立二者的內(nèi)在聯(lián)系,就可通過(guò)觀測(cè)光纖布拉格光柵中心波長(zhǎng)的偏移量計(jì)算得到被測(cè)流體的流量。為了克服溫度對(duì)單個(gè)光纖布拉格光柵產(chǎn)生的溫度交叉敏感問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種采用兩個(gè)中心波長(zhǎng)相同的光纖布拉格光柵來(lái)解決溫度交叉敏感問(wèn)題,這種方法可以有效的對(duì)溫度交叉效應(yīng)起到溫度補(bǔ)償作用。這種流量傳感器能夠很好的應(yīng)用到溫度對(duì)流體流量作用比較大的環(huán)境當(dāng)中。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH814

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本文編號(hào)：1274973