目前,光纤网络压力和温度传感器广泛应用于航空航天,土木工程,复合材料,石油化工等领域。于它可以直接测量温度和应力等物理量,因此光纤网络温度和压力传感器的开发更侧重于在特殊环境中寻找应用。高温高压油的特殊环境为例,设计了温度和压力传感器的双参数温压补偿光纤网络检测系统。现了光纤网络,传感器相关设备的选择和调整与环境特性相结合。验测试证明,该设计提高了光纤网络温度和压力传感器的适应性,完全满足特殊环境下的操作要求。度和压力传感器光纤网络具有高温和高压光纤网络光纤网络温度和压力传感器旨在支持项目和温度,压力,速度和变形。于直接测量参数的相关设备。创建以来,它已被广泛应用于许多高科技领域。

料的选择是旨在用于温度传感器,并在特殊的环境纤维,和下面的考虑的网络的压力的应用中的问题已经考虑到基体材料的选择:所述传感器电容在高温和高压下得到改善。
作为一个例子,气体注入井,由于高温和内部环境的压力,以进行测量在这种类型的环境,有必要以增加电阻纤维网温度和压力传感器基本元件的变形。少材料的滞后效应。纤布拉格光栅温度和压力传感器的滞后效应与原材料密切相关。

于材料内,并在与外部环境的影响的分子之间的摩擦,会发生弹性延迟,这将导致一个蠕变现象,这将导致传感器呈现线路特性返回输入和输出,形成滞后误差。此,为了提高在特殊情况下纤维的网络的温度和压力传感器的应用,恒温阀芯有必要确保传感器的原料的滞后作用小为有效控制传感器的滞后误差。料的热膨胀系数应尽可能低,并且膨胀系数在很宽的温度范围内保持恒定。保原材料具有良好的抗腐蚀和抗氧化性。合上述要求,最终确定弹性和恒定的镍基合金作为纤维网温度和压力传感器的基础材料。
合金具有高弹性和抗疲劳性,弹性模量小,1.9×105 MPa,滞后效应低,热膨胀系数为8.51× 10-6 /°C,其膨胀系数在0到500°C之间恒定。感器结构的设计采用圆柱形圆形隔膜组合的结构和光纤网络温度和压力传感器的整个设计过程,如图2所示。1.完全加工的圆形隔膜可减少运行期间隔膜的滞后误差。
度(h)为1.5 mm,半径(R)为10.0 mm,FBG1在隔膜半径(r)下粘合到7.5 mm。合时,它是耦合的尽可能牢固地固定在基材上并嵌入凹槽。格用粘合剂粘合。FBG2以相同的方式粘附在隔膜和圆筒之间的空腔的下表面上。FBG1测量压力,FBG2检测温度并执行温度补偿。

设计中,两个光纤网络密封在腔体中,消除了与环境中的化学物质接触并确保传感器的寿命。验和分析将光纤网络的温度和压力传感器放置在高温高压反应堆中,然后发生宽带光源(40 mm带宽,10 mW功率)在3 dB耦合网络上。加解调器后,获得解调信号,并通过计算机软件显示波形,波长等相关信息。力测试在室温下,传感器逐渐增强。
0MPa开始,每3MPa记录一次网络的中心波长,直到压力达到60MPa,压力逐渐降低,并且网络的波长达到3MPa。帕。止。复上述步骤5次,取监测值FBG1和FBG 25的平均值,得出FBG1在加法和减压过程中具有更好的线性度,以及中心波长的值在相同压力下是相同的,恒温阀芯表明镍合金具有低滞后效应,可有效降低传感器在压力下的滞后误差。
FBG2在实验中没有应力设定特性,有利于温度补偿。度实验使压力恒定在常压下并逐渐升高温度,两个网络的中心波长每20°C记录一次,温度降至350°C。室温下每20℃记录两个网络的中心波。复上述步骤5次,取FBG1监控值的平均值和FBG 25和得到的波长和温度之间的关系:在传感器的加热和冷却的线性曲线完全重合,表明传感器的滞后误差非常小。差分析在理论计算中,传感器的压力灵敏度应为0.0138 nm / MPa,实际测量值为0.0136 nm / MPa。

或实验过程中温度不稳定引起的温度漂移的影响。论通过温度和压力的实验中,设计可以0-60 MPa的压力和0至350℃的温度,和温度敏感性下达到的0.0136纳米/兆帕压力灵敏度可以达到0.0201 nm /°C。态误差可以控制在0.046%和0.029%,完全可以满足测量油气井温度和压力的需要。

度和高压以及海上油气井。
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