用于黏度檢測的光纖布拉格光柵解調系統(tǒng)研究.pdf

1、課題為精密測試技術及儀器國家重點實驗室開發(fā)基金資助項目和中海油能源發(fā)展股份有限公司采油技術服務分公司資助項目，主要目的是將光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，FBG)傳感技術與溶液黏度測量相結合，研究用于黏度檢測的FBG解調系統(tǒng)。
　　 光纖光柵作為新型的光無源傳感器件具有尺寸小巧、抗干擾能力強、易于分布等優(yōu)點，在傳感領域得到了廣泛的關注和應用。論文從光纖光柵出發(fā)，結合扭振式黏度測量方法，對適用于黏度檢測的F

2、BG解調系統(tǒng)進行理論和實驗研究，驗證系統(tǒng)的可行性，并對系統(tǒng)的性能參數做出評估。
　　 在課題的研究過程中，主要完成以下工作：
　　 1、介紹光纖光柵傳感器的特點、應用現狀和常用的解調技術。通過耦合模理論推導出FBG的傳感機理，對應變和溫度交叉敏感問題的解決方案進行分析和總結。
　　 2、根據FBG的傳感特性和扭振式黏度計的探頭規(guī)格，設計基于等強度梁的FBG扭振敏感結構嵌于探頭內部，采用參考光纖光柵法解決測量過程中

3、存在的應變和溫度交叉敏感問題。
　　 3、介紹光纖光柵的邊緣濾波解調技術，并在其基礎上利用長周期光纖光柵(Long Period Grating，LPG)的邊緣濾波特性搭建了用于黏度檢測的FBG解調系統(tǒng)。系統(tǒng)的線性解調范圍達到3.59nm，解調靈敏度為0.097nm-1，顯示精度為0.01 nm，解調誤差為±0.004nm，可有效檢測出低頻振動信號。
　　 4、LPG作為光學濾波器件，其穩(wěn)定性直接關系到解調系統(tǒng)性能。針對