梁磊,曹珊,仇磊,徐刚,张国柱.一种温度自补偿的高灵敏度光纤光栅应变传感器[J].光电子激光,2017,28(7):695~699
一种温度自补偿的高灵敏度光纤光栅应变传感器
High sensitivity FBG strain sensor with temperature compensation
投稿时间:2016-09-21  
DOI:
中文关键词:  光纤光栅(FBG)  应变传感器  冶金铸造起重机  温度自补偿  灵敏度
英文关键词:fiber Bragg grating (FBG)  strain sensor  metallurgy casting crane  temp erature compensation  sensitivity
基金项目:国家“863”计划(2015AA043702)、中国工程院重点咨询研究(2016-XZ-13)、广东省中山市科技计划(2015A2028)和河北省大型结构健康 诊断与控制实验室开放课题基金(201505)资助项目 (1.武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室,湖北 武汉 430070; 2.上海梅山钢铁股份有限公司,江苏 南京 210039; 3.湖北工程学院 机械工程学院,湖北 孝感 432000)
作者单位
梁磊 武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室,湖北 武汉 430070 
曹珊 武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室,湖北 武汉 430070 
仇磊 武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室,湖北 武汉 430070 
徐刚 武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室,湖北 武汉 430070
湖北工程学院 机械工程学院,湖北 孝感 432000 
张国柱 上海梅山钢铁股 份有限公司,江苏 南京 210039 
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中文摘要:
      针对光纤光栅(FBG)应变传感器对应变和温度同时 敏感的问题,基于FBG传感原理以及环形结构受力变形特点,提出了 一种圆环式的FBG应变传感器,并进行了理论分析和传感器性能实验。传感器的 敏感结构是圆环,通过将 光栅粘贴在圆环竖向和横向直径方向,实现对被监测对象表面的应变监测。实验结果表明, 传感器的应变灵敏度为 3.76pm/με,线性相关度可达0.999 9,且 温度影响几乎被消除,可适用于受温度影响和精度要求较高的场所,尤其是 冶金铸造起重机的 监测。
英文摘要:
      Aiming at both strain and temperature sensitivity problem of fiber Bragg grating (FBG) strain sensor,this paper presents an FBG strain sensor based on circular ring with stress deformation principle of structure,and the theoretical analysis and sensor performance test are conducted.The circular ring is the sens itive structure of the strain sensor. We can achieve the surface strain of the monitored target by pasting the FBG at the ring vertical and transverse diameters.A series of optical fiber sensing experimental results show that the sensitivity of our prepared sensor is 3.76pm/με with linearity of 0.9999,and the affection of temperature is almost eliminated.It can be applied to strain monitoring with hig h precision demand and high temperature effect,especially for metallurgy casting crane.
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