针对光纤传感器的双向耦合效应研究
2021-03-03徐高魁王晓艳
中国设备工程 2021年4期
徐高魁,王晓艳
(1.昆明铁道职业技术学院;2.西南林业大学,云南 昆明 650224)
当前科技领域,有一种根据波长的变化测量外界应变量的新型传感技术,即光纤布拉格光栅传感器。它具有抵抗电磁干扰能力强、占用体积相对较小、使用精度高的优点,所以,在很多相关行业都得到了非常广泛的应用,如电力、航空航天、石油、土木工程等。将该传感器安装在被测量的结构上有内部埋入以及表面黏贴两种方式来实现。因为光纤布拉格光栅传感器被测结构的局部一些结构发生了改变,导致了被测的一些结构的局部刚度也随之发生了改变。除此之外,被测的结构和传感器间存在的结构,如保护层结构和黏结层结构等,这些结构的存在使得应变的测量值和实际值之间产生一定的误差。
当前情形下,为了进一步提高应变的测量精度以及对该传感器更好地使用和设计,对FBG传感器应变测量力学机理的研究,以及对应变的测量与实际值之间的表征关系的探索等系列相关问题是当前所需。很多精英学者都对这一问题展开了一系列的研究。比如,ANSARI F等人在FBG传感器各层结构中点处应变相等假设的基础上,建立起了一种基体与测量应变的关系,而且得到了结果验证;张业兵等人就光纤布拉格光栅传感器的非线性误差以及同时测量温度和应变的耦合机理进行了进一步的分析和研究;而且,在各层应变梯度相等假设的基础上,LI等人针对ANSARI F所提出的应变传递理论的问题进行了研究和修正,使得真实的与测量的应变的关系表达式更加的精确;……
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