[發明專利]用于高溫應變測量的FP與Ⅱ型FBG復合傳感器在審
| 申請號： | 201711419407.8 | 申請日： | 2017-12-25 |
| 公開（公告）號： | CN107917674A | 公開（公告）日： | 2018-04-17 |
| 發明（設計）人： | 張鈺民;祝連慶;董明利;婁小平;宋言明;李紅;孫廣開 | 申請（專利權）人： | 北京信息科技大學 |
| 主分類號： | G01B11/16 | 分類號： | G01B11/16 |
| 代理公司： | 北京律恒立業知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11416 | 代理人： | 顧珊,龐立巖 |
| 地址： | 100085 北京市海淀區清*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 高溫 應變 測量 fp fbg 復合 傳感器 | ||
1.一種用于高溫應變測量的FP與Ⅱ型FBG復合傳感器，其中所述復合傳感器包括，第一FBG光纖，第二光纖，純石英毛細管，陶瓷膠；
所述復合傳感器的制作方法包括以下步驟：
1)將刻寫的第一FBG光纖光柵穿入純石英毛細管；
2)將距離所述第一FBG柵區5mm的位置處切掉光纖，并將第一FBG固定于石英毛細管中央；
3)將一段端面平整的第二光纖穿入石英毛細管的另外一側，與第一FBG端光纖形成FP復合傳感器；
4)通過高溫應變測量系統觀察所述FP復合傳感器的反射譜，調整第一FBG光纖和第二光纖位置至最優位置；
5)將陶瓷膠涂覆于第一FBG光纖、第二光纖和石英毛細管中，并進行固化。
2.根據權利要求1所述的復合傳感器，其特征在于，步驟5)所述的陶瓷膠固化的步驟包括：常溫固化10小時后，93.3℃固化3小時，121.1℃固化3小時。
3.根據權利要求1所述的復合傳感其，其特征在于，步驟4)所述的高溫應變測量系統包括依次連接的寬帶光源，環形器，FP復合傳感器，光譜儀。
4.根據權利要求1所述的復合傳感器，其特征在于，所述第一FBG光纖為入射光纖，所述第二光纖為反射光纖，其中所述第一FBG光纖為Ⅱ型FBG。
5.根據權利要求1所述的復合傳感器，其特征在于，所述第一FBG光纖光柵通過紅外飛秒激光進行刻寫。
6.根據權利要求1所述的復合傳感器，其特征在于，復合傳感器在高溫應變測量時，溫度變化量和熱應力滿足下式：
在進行溫度測量時，光纖光柵測量出的溫度變化為：
其中ΔλB為解調儀解調出的中心波長變化量，α為第一FBG的熱膨脹系數，ξ為熱光系數，λB為第一FBG的布拉格中心波長；
在進行應變測量時，其中：
被測物的熱應變εthermal＝αobject×ΔT (2)
其中αobject為被測物的熱膨脹系數，ΔT為第一FBG所測得的溫度變化。
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