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- 大連理工研發(fā)出溫度系數(shù)可調的高靈敏度光纖應變傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2017/3/9
近日大連理工大學黃輝教授團隊研發(fā)明了一種“溫度系數(shù)可調的高靈敏度光纖應變傳感器”。與現(xiàn)有主流產(chǎn)品――光纖光柵應變傳感器相比，靈敏度提高了一百多倍，特別是可以補償各種被測物的熱膨脹，消除因環(huán)境溫度變化導致的測量誤差。該成果以 “一種具有可調溫度系數(shù)的高靈敏度光纖應變傳感器－－用于溫度補償測試”為題，發(fā)表于《科學通報》期刊。
傳感器被認為是繼集成電路芯片之后的又一重大產(chǎn)業(yè)。與電學傳感器相比，光纖傳感器適用于易燃易爆、以及電磁干擾等苛刻環(huán)境中。但由于材料的熱脹冷縮天性，光纖傳感器對溫度很敏感（如光纖光柵也可用于檢測溫度變化）、溫度干擾大；同時，被測物自身的熱膨脹也會帶來測量誤差，并且對于不同材質的被測物（如混泥土、鋼、鋁等），其熱膨脹系數(shù)差異很大，這使得溫度干擾更為復雜。因此，當外力和溫度共同變化時（二者都可以產(chǎn)生應變），如何消除環(huán)境溫度變化的影響，從而精確測定外力所產(chǎn)生的應變和應力，是長期困擾業(yè)界的難題。
黃輝團隊發(fā)明的光纖應變傳感器，由應變膜、光纖準直器、以及傳動桿構成。其中，傳動桿采用旋鈕結構――由兩種不同熱膨脹系數(shù)的螺帽與螺絲構成，因此可以在大范圍內精確調節(jié)傳動桿的熱膨脹系數(shù)，從而抵消各種被測物的熱膨脹影響。此外，通過采用光纖準直器來接收應變膜反射的光束，大幅提高了檢測靈敏度。所研制的光纖傳感器，檢測范圍達到1．1×103 με，檢測極限為5．7×10?3 με， 最高工作頻率為1．18 KHz，溫度系數(shù)調節(jié)范圍 ?0．15～ ＋0．19 dB／°C。
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