AH-FBG水流流速传感器研制与试验研究

摘要：

为了解决当前水流流速传感器易受电磁干扰、集成困难的问题,基于主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)技术和热对流原理,研制了一种能够用于水流流速测量及流向初步识别的AH-FBG传感器.通过室内试验探究了该传感器用于水流流速测量和流向初步识别的可行性,以及加热功率对测量结果的影响.研究结果表明:AH-FBG传感器中6个光纤布拉格光栅(FBG)的温度特征值均与水流流速呈负相关关系,温度特征值与水流流速标定公式的拟合度高达0.98,可用于水流流速计算;传感器外部2组FBG可用于初步识别水流方向,利用每组中的具有较小温度特征值的FBG识别潜在迎水区,2个潜在迎水区的交集范围即为实际流向的范围;温度特征值增量与加热功率呈线性正相关关系,在一定范围内提高加热功率能够增强AH-FBG传感器对水流速度测量和流向识别的灵敏性.

关键词：水流流速、流向、主动加热光纤布拉格光栅法、温度特征值、加热功率

所属期刊栏目：53

分类号：TU411.2(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：876-885