| 【中文题名】 | 基于光纤光栅差压式流量传感器的设计 |
| 【英文题名】 | Design of Differential Pressure Flow Sensor Based on Fiber Bragg Grating |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-24 |
| 【中关键词】 | 光纤光栅,流量测量,平膜片,差压,, |
| 【英关键词】 | fiber Bragg grating （FBG）,flow measurement,flat diaphragm,differential pressure, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>物理传感器 |
| 【论文摘要】 |
论文首先对传统差压流量测量技术和标准节流装置及差压传感器进行了简要介绍。其次，详细介绍了光纤光栅传感技术的原理及其应用情况，并对光纤光栅传感技术在流量测量领域中的应用、光纤光栅解调技术、温度补偿技术进行了总结和归纳。
课题采用传统标准孔板差压流量测量结构，将流量信号转化为差压信号，利用光纤光栅敏感元件和膜片弹性元件设计出了差压传感器结构，将光纤光栅传感技术与差压流量测量相结合，构成了光纤光栅差压式流量传感器。
论文对光纤光栅差压流量测量原理、光纤光栅差压传感器及温度补偿措施进行了详细的理论分析，推导出了相应的流量特性方程、差压特性方程和温度补偿算法。
课题对光纤光栅差压传感器结构进行了合理必要的简化，利用316不锈钢平膜片，设计制作出光纤光栅压力传感器。并制作完成课题需要的LED宽带光源，利用活塞式压力计、光谱分析仪等器件完成实验平台的搭建。
课题对制作完成的光纤光栅压力传感器进行了实验测试。实验结果表明，课题中制作的光纤光栅压力传感器拥有较好的迟滞特性、重复特性、线性特性，灵敏度约为3.0pm／KPa，满量程分辨率达到0.15％，证明了光纤光栅差压流量测量方案的可行... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-6 |
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ABSTRACT |
6-13 |
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第一章 绪论 |
13-21 |
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1.1 流量测量技术概述 |
13-15 |
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1.2 光纤传感技术 |
15-17 |
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1.3 光纤流量测量技术 |
17-19 |
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1.4 论文的主要内容 |
19-21 |
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第二章 差压流量测量技术 |
21-29 |
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2.1 差压流量测量简介 |
21 |
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2.2 伯努利方程 |
21-23 |
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2.3 常用差压流量计 |
23-25 |
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2.4 差压测量 |
25-29 |
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第三章 光纤光栅传感技术 |
29-49 |
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3.1 光纤光栅简介 |
29-31 |
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3.2 光纤光栅传感技术 |
31-33 |
|
3.3 光纤光栅传感技术应用 |
33-37 |
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3.4 光纤光栅传感技术在流量测量中的应用 |
37-39 |
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3.5 光纤光栅解调技术 |
39-45 |
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3.6 光纤光栅温度补偿技术 |
45-49 |
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第四章 光纤光栅差压流量传感原理与实现 |
49-57 |
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4.1 光纤光栅差压流量传感方案设计 |
49-50 |
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4.2 平膜片应变原理 |
50-52 |
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4.3 传感光纤光栅粘贴方法 |
52 |
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4.4 光纤光栅差压流量传感器理论分析 |
52-54 |
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4.5 光纤光栅温度补偿分析 |
54-57 |
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第五章 信号处理电路设计 |
57-75 |
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5.1 光纤光栅解调模块原理设计 |
57 |
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5.2 InGaAs线性图像传感器介绍 |
57-58 |
|
5.3 解调系统电路设计 |
58-75 |
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第六章 实验建立与结果分析 |
75-85 |
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6.1 实验建立 |
75-76 |
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6.2 实验模块介绍 |
76-79 |
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6.3 结果分析 |
79-82 |
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6.4 误差分析 |
82-85 |
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第七章 结论与展望 |
85-87 |
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7.1 结论 |
85-86 |
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7.2 展望 |
86-87 |
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参考文献 |
87-91 |
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附录 |
91-115 |
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附录1:电路原理图 |
91-101 |
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附录2:CPLD代码 |
101-113 |
|
附录3:实验数据 |
113-115 |
|
致谢 |
115-116 |
|
作者攻读学位期间发表的学术论文 |
116-117 |
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作者和导师简介 |
117-118 |
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北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
118-119 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385729 |
