狹小曲面層間間隙光纖光柵測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、近年來，光纖光柵作為一種新型的光纖無源器件已在許多領域發(fā)揮著重要的作用。光纖光柵傳感器是近二十年發(fā)展最為迅速的一種新型的光纖傳感器，由于其與傳統(tǒng)的機電傳感器相比具有很多優(yōu)勢，如：本質防爆、抗電磁干擾、抗輻射、耐高溫、體積小、重量輕、靈活方便等優(yōu)點，因而得到廣泛應用。 本文利用光纖光柵的應變特性，設計制作了一種狹小曲面層間間隙光纖光柵測量系統(tǒng)。主要研究工作及成果分為三部分：傳感探頭的研制、解調系統(tǒng)的研制和檢測標定裝置的研制。

2、 1、傳感探頭的研制 傳感探頭是最為關鍵的部分，針對狹小空間的間隙測量，經過大量實驗，研制成功了雙光柵超薄結構傳感探頭。雙光柵超薄結構探頭中使用了一特殊結構的彈片，在彈片中埋入了兩個不同布喇格波長的光柵。 傳感器彈片的結構是實現(xiàn)曲面層間間隙轉變成光纖光柵軸向應變的關鍵。彈片材料的厚度要合適、彈性要好、強度要高。 由于雙光柵結構的設計，既解決了溫度和解調儀系統(tǒng)誤差的影響問題，同時也提高了傳感器的靈敏度。

3、2、解調系統(tǒng)的研制 針對項目的特殊要求，從硬件和軟件兩個方面，對光纖光柵解調系統(tǒng)進行了研制。軟件方面，我們采用模塊化設計以及友好的人機交互界面，使解調系統(tǒng)具有了如下功能：1、實時波長顯示、實時波長差顯示、實時間隙測量顯示功能；2、數(shù)據(jù)存儲功能；3、傳感器標定功能；4、不同半徑曲面測量功能；5、曲面間隙計算功能；6、數(shù)據(jù)回放功能。 3、檢測標定裝置的研制 由于我們所研制的傳感器，是作特殊用途的，沒有現(xiàn)成的檢測工具，