近日,大連理工大學黃輝教授團隊研發明了種“溫度系數可調的高靈敏度光纖應變傳感器”。與現有主流產品――光纖光柵應變傳感器相比,靈敏度提高了百多倍,特別是可以補償各種被測物的熱膨脹,消除因環境溫度變化導致的測量誤差。
該成果以 “種具有可調溫度系數的高靈敏度光纖應變傳感器--用于溫度補償測試”為題,發表于《科學通報》期刊。
傳感器被認為是繼集成電路芯片之后的又重要產業。與電傳感器相比,光纖傳感器適用于易燃易爆、電磁干擾等場合。但由于材料的熱性質,光纖傳感器對溫度敏感(如光纖光柵也可用于檢測溫度的變化),溫度的干擾;同時,測量其熱膨脹帶來的測量誤差,并對不同材料的分析物(如混凝土、鋼和鋁)和熱膨脹系數的差異,使得溫度干擾更為復雜。因此,當外界力和溫度共同變化時(當二者能產生應變)時,如何消除環境溫度變化的影響,從而產生由應變和應力精確測量所產生的力,是工業界長期存在的問題。黃慧團隊發明了光纖應變傳感器,由應變膜、光纖準直器和傳輸桿組成。其中,驅動桿的旋鈕結構是由兩個不同的熱膨脹系數的螺母和螺桿,所以它可以在很寬的范圍內準確的傳輸桿的熱膨脹系數,從而抵消所有測得的熱膨脹效應。此外,光束接收反射膜采用應變光纖準直器,大大提高了檢測靈敏度。
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