[發(fā)明專利]一種基片式FBG溫度增敏傳感器及性能測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711441565.3
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107907241B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝連慶;鹿利單;董明利;婁小平;孫廣開;何巍;李紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01K15/00
• 代理公司: 北京律恒立業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 顧珊;龐立巖

1.一種基片式應(yīng)變解耦FBG溫度增敏傳感器性能測試方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

S1、首先選取需要檢測的FBG傳感器，將FBG傳感器接入測試系統(tǒng)中，即將FBG傳感器置于Fluke水浴箱中，其中，

所述基片式應(yīng)變解耦FBG溫度增敏傳感器，包括基片(1)、第一固定耳(2)和第二固定耳(3)，其特征在于，所述第一固定耳(2)焊接在基片(1)上端的右側(cè)，且第二固定耳(3)焊接在基片(1)下端的左側(cè)，所述第一固定耳和第二固定耳呈中心對稱；所述基片(1)上開設(shè)有基片槽(4)，基片槽(4)用于放置FBG；所述第一固定耳(2)和所述第二固定耳(3)為具有開孔的長條結(jié)構(gòu)，并且與所述基片槽(4)平行；

所述的測試系統(tǒng)包括環(huán)形器(5)、Fluke水浴箱(6)、寬帶光源(7)和解調(diào)儀(8)，所述寬帶光源(7)的輸出端與環(huán)形器(5)的輸入端電性連接；所述環(huán)形器(5)的輸出端與解調(diào)儀(8)的輸入端電性連接；所述Fluke水浴箱(6)內(nèi)放置的FBG傳感器通過導(dǎo)線與環(huán)形器(5)電性連接；

S2、通過控制器控制Fluke水浴箱中的溫度值，使其Fluke水浴箱中的水溫控制在10℃-60℃；

S3、在FBG傳感器置于Fluke水浴箱過程中，工作人員每隔30分鐘對Fluke水浴箱內(nèi)的水進行升溫，并記錄穩(wěn)定后FBG傳感器的中心波長值；

通過統(tǒng)計不同溫度值下FBG傳感器的中心波長值，對三次循環(huán)的升溫與降溫階段進行波長隨溫度變化處理，截取每段溫度對應(yīng)的中心波長后平均，與對應(yīng)的溫度擬合，如下：

利用最小二乘法擬合可得：

y＝0.04012·x+1525.946

其中，將第二次循環(huán)及第三次循環(huán)減去第一次循環(huán)對應(yīng)溫度的中心波長值，擬合對應(yīng)溫度的差值；

S4、通過統(tǒng)計不同溫度值下FBG傳感器的中心波長值，并將統(tǒng)計后的數(shù)據(jù)值屬于計算公式進行計算對比，即完成了FBG傳感器性能測試的整個過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基片式應(yīng)變解耦FBG溫度增敏傳感器，其特征在于，其傳感器封裝包括如下步驟：

步驟1、首先選取中心波長為1525.001nmFBG，同時將基片(1)放置在加熱臺面板上；

步驟2、通過熔焊設(shè)備對選取的FBG進行熔接，并將熔接好的FBG放置于基片(1)上開設(shè)的基片槽(4)內(nèi)，F(xiàn)BG兩端用調(diào)整架固定，調(diào)整微分頭使FBG處于預(yù)緊力狀態(tài)；

步驟3、開啟加熱臺，將溫度設(shè)置為80℃，溫度穩(wěn)定后，為了防止高溫下353ND固化后預(yù)緊力會減少，F(xiàn)BG中心波長變1526.523nm，用353ND以全覆蓋式固定FBG；

步驟4、固化完成后，關(guān)閉加熱臺，并將調(diào)整架卸載，待調(diào)整架及傳感器冷卻至室溫，讀取中心波長。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基片式應(yīng)變解耦FBG溫度增敏傳感器，其特征在于，所述基片(1)為鋁合金材料制成。