近日,大連理工大學(xué)黃輝教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)明了種“溫度系數(shù)可調(diào)的高靈敏度光纖應(yīng)變傳感器”。與現(xiàn)有主流產(chǎn)品――光纖光柵應(yīng)變傳感器相比,靈敏度提高了百多倍,特別是可以補(bǔ)償各種被測(cè)物的熱膨脹,消除因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的測(cè)量誤差。
該成果以 “種具有可調(diào)溫度系數(shù)的高靈敏度光纖應(yīng)變傳感器--用于溫度補(bǔ)償測(cè)試”為題,發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》期刊。
傳感器被認(rèn)為是繼集成電路芯片之后的又重要產(chǎn)業(yè)。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(chǎng)合。但由于材料的熱性質(zhì),光纖傳感器對(duì)溫度敏感(如光纖光柵也可用于檢測(cè)溫度的變化),溫度的干擾;同時(shí),測(cè)量其熱膨脹帶來的測(cè)量誤差,并對(duì)不同材料的分析物(如混凝土、鋼和鋁)和熱膨脹系數(shù)的差異,使得溫度干擾更為復(fù)雜。因此,當(dāng)外界力和溫度共同變化時(shí)(當(dāng)二者能產(chǎn)生應(yīng)變)時(shí),如何消除環(huán)境溫度變化的影響,從而產(chǎn)生由應(yīng)變和應(yīng)力精確測(cè)量所產(chǎn)生的力,是工業(yè)界長(zhǎng)期存在的問題。黃慧團(tuán)隊(duì)發(fā)明了光纖應(yīng)變傳感器,由應(yīng)變膜、光纖準(zhǔn)直器和傳輸桿組成。其中,驅(qū)動(dòng)桿的旋鈕結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)不同的熱膨脹系數(shù)的螺母和螺桿,所以它可以在很寬的范圍內(nèi)準(zhǔn)確的傳輸桿的熱膨脹系數(shù),從而抵消所有測(cè)得的熱膨脹效應(yīng)。此外,光束接收反射膜采用應(yīng)變光纖準(zhǔn)直器,大大提高了檢測(cè)靈敏度。
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