小型探针式FBG流量温度复合传感器

针对光纤布拉格光栅流量温度复合传感器存在压力损失大、测量范围窄、结构复杂等问题，提出了一种基于光纤布拉格光栅的小型探头流量温度复合传感器。首先，基于悬臂梁弯曲变形理论和光纤布拉格光栅传感机理，结合管道内流体速度分布特征，建立了探头-流动-温度复合传感模型，揭示了光纤布拉格光栅中心波长漂移与流动温度之间的映射关系。其次，利用有限元分析法研究了探头结构的应变分布特性，确定了布拉格光栅光纤的最佳键合位置。最后搭建了实验系统平台，进行了温度和流量实验。温度实验结果表明，该传感器的灵敏度为25pm/，是布拉格光栅裸光纤的2.3倍，在重复性误差为3.621%。流动实验结果表明，传感器的测量范围为2m3/H~30m3/H，在重复性误差为2.141%。与现有的光纤光栅流量温度传感器相比，该传感器具有更小的压力损失和更宽的量程。