高灵敏度光纤光栅静水压力传感研究

分析了光纤布拉格光栅的压力敏感及增敏原理,设计了一种适于高分辨率静水压力测量的封装结构,实验结果表明,该光纤光栅压力传感器压力响应灵敏度为9.03×10-3 MPa-1,比未封装的裸光纤光栅增敏2946倍,在长沙白鹭湖进行的基于静水压力的水深测量表明,该传感器的深度分辨能力优于5 cm,并有较好的线性和重复性,满足基于静水压力的拖曳缆深度测量应用需求.     

椭圆芯边孔光纤光栅压力及温度敏感特性研究

利用有限元方法对K型椭圆芯边孔光纤的双折射进行了分析,并对边孔光纤光栅的反射谱双峰间距的压力及温度敏感特性进行了实验研究.数值分析得到椭圆芯边孔光纤双折射的压力和温度敏感系数分别为3.74×10-6/MPa和-5.86×10-8/℃,实验得到边孔光纤光栅双峰间距的压力及温度效应系数分别为6.1 pm/MPa和-0.067 pm/℃,理论与实验结果相吻合.研究结果对光纤静水压力传感器的研究具有参考价值.     

聚合物封装的高灵敏度光纤光栅压力传感器

将光纤光栅封装于一种有机聚合物基底中 ,并对其压力传感特性和温度交叉敏感特性进行了研究 ,由于基底材料的带动作用 ,封装后的光纤光栅对于压力的灵敏度提高为裸光栅的 31 7倍 ,压力灵敏系数可达 - 6 2 8× 10 - 5/MPa。这种技术不仅操作简单 ,而且同时具有压力增敏和保护光栅双重效果。     

光纤光栅传感器的应力补偿及温度增敏封装

针对光纤光栅（FBG）温度传感器的交叉敏感问题，提出了一种FBG温度传感器的Al盒封装工艺，并对其温度和应力特性进行了理论分析和实验研究。研究表明，该封装有效地减小了FBG的应变灵敏性，并将温度灵敏度提高到裸FBG的1．8倍。     

应用在油气管线的光纤光栅温度压力传感系统

为了提高光纤光栅的温度和压力灵敏度系数以满足实用化对灵敏度精度的要求,对光纤光栅进行封装设计。得到封装后的光纤光栅温度和压力灵敏度系数分别为0.052nm/℃和0.8208nm/MPa,分别为裸光栅的5倍和273倍,且传感器的温度和压力响应与光栅反射波长成良好的线性关系。通过半个月的油气管线现场实验,测得光纤光栅温度压力传感器与油气管线的电类传感器的测量值符合得特别好,该温度和压力传感系统满足了温度和压力的实时测量。     

光纤水听器梭形封装结构灵敏度分析

提高光纤光栅传感器响应灵敏度是提高光纤光栅传感系统检测精度的有效途径之一。聚合物封装是一种简单,有效的光纤光栅保护以及压力增敏方案。文章对采用梭形封装的光纤光栅水听器探头的压力传感特性进行了研究,基于有限元软件ANSYS,对不同聚合物材料所获得的传感效果进行了比较。分析结果表明一定材料的梭形结构压力灵敏度比裸光纤的提高了约200倍。     

光纤布喇格光栅的压力增敏封装研究

将光纤布喇格光栅置于两种均匀混合的有机聚合物基底中，并对其进行压力敏感研究，由于聚合物基底的带动作用，在0～10MPa内，封装后的光纤布喇格光栅元件压力敏感系数为裸光纤光栅的60．1倍，在0～30MPa内，封装后的光纤布喇格光栅元件压力敏感系数为裸光纤光栅的38．4倍。     

激光焊接封装的光纤光栅智能悬臂梁

针对光纤光栅在封装过程中容易遭受高温和热应力等破坏,采用激光焊接技术将镀镍金属化后的光纤光栅封装在316不锈钢表面。为了解决光纤光栅温度与应变的交叉敏感问题,基于参考光栅法的温度补偿原理制成了一种智能悬臂梁,实现了对温度和应变的同时测量。试验表明:光纤光栅两侧与不锈钢结合良好,激光焊接过程中光纤表面镀层未被损坏;焊接封装的光栅在23～47 ℃温度范围内进行了温度传感分析,温度灵敏度为22.15 pm/℃,较裸光栅提高了1.34倍。在恒定室温环境下和变温环境下,对焊接封装的光栅进行了应变传感试验,光纤光栅中心波长与应变成均线性变化关系,应变灵敏度分别为-2.24 pm/g和-2.27 pm/g。该智能悬臂梁有较高的测量精度,可用于工业生产中对温度和应变的实时监测。     

光纤布拉格光栅压力增敏的实验研究

近年来光纤光栅作为压力、温度、应变等传感器已经成功地应用于光纤传感领域中。然而裸露的光纤光栅对于外界物理参量的变化灵敏度不高,因此有必要对光纤光栅进行增敏封装,以提高其对外界环境变化的灵敏度。采用两种聚合物材料均匀混合,将其对布拉格光纤光栅进行封装。在23℃情况下对封装后的光栅进行了压力实验,实验表明用两种聚合物封装后的光栅对压力有很高的灵敏性,在0～10MPa范围内压力灵敏度为-122×10-4MPa,是裸光栅压力灵敏度的62倍     

光纤光栅聚合物封装及传感特性研究

把两种聚合物(HTC-1, THE-5)及金刚砂按一定比例均匀混合后,对光纤光栅(FBG)进行封装处理:封装后光纤光栅的应变和温度传感线性度非常好,均达到0.99以上,应变线性范围超过8000微应变,与裸光纤光栅的测试结果相比灵敏度系数提高了3.5倍,温度灵敏度系数提高7倍左右,抗压强度为65 Mpa,完全满足土木结构的智能监测需要。     

五工位真空压力扩散焊设备的研制

真空压力扩散焊是将焊件紧密贴合,在一定的真空、温度和压力下保持一段时间,使接触面之间的原子、分子相互扩散形成连接的焊接方法。而一种金属与非金属的真空压力扩散焊接工艺广泛应用于一种新型高能固体电解质蓄电池的生产上。目前国内生产该种电池的设备还是单工位的。该设备就是在分析了目前市场上对真空压力扩散焊设备的需求情况以及真空压力扩散焊设备存在很多弊端的情况下而研制的。文章重点介绍了五工位真空压力扩散焊设备的主要技术参数、结构特点、控制系统和软件设计。该设备的难点是炉体压头以及压机上、下压盘的平行度（≤2mm）和加荷、卸荷时的压力精度控制。     

负压洁净室相对负压和绝对压差的换算

对测量与室外不直接相通房间的绝对压差，不必直接测量室内外压差，可以通过换算来实现。本文就压差换算提出一种方法并举出一个实例。     

某型压力传感器测试仪的设计

根据对压力传感器的测试需求,开发了压力传感器测试仪。测试系统硬件采用研华IPC-610H工控机,TESCOM ER3000的电子压力控制器等。软件部分采用面向对象、可视化设计的快速应用开发软件平台Lab-VIEW完成编辑、编译、连接、调试等开发。该测试仪应用于压力传感器的检测、调节和修理。     

可调谐长周期光纤光栅压力传感的实验研究

采用超连续谱做宽带光源和金属凹槽板施加周期性压力,在普通单模光纤上产生了长周期光纤光栅(LPG),测定了脉冲透射谱深度和压力的关系.实验表明,在0～60 N范围内,压力和透射谱深度有很好的线性关系,线性度达到0.991 5,灵敏度达到0.2 dB/N.     

用MC68HC05SR3研制的脉象血压仪系统

介绍了由ＭＰＸ５０ＧＰ压强传感器,ＭＣ６８ＨＣ０５ＳＲ３单片机组成的脉象血压仪测量原理及总体方案的设计,论述了一种关键问题（如ＢＰ信号与ＣＰ信号的分离、各种噪声的抑制、信号检测上的数字处理等）及解决方法。该仪器已研制成功,其测量准确性,清晰度及稳定性均达到相当高的水平。     

静压技术在振动试验仪器中的应用

对静压技术作了简单的介绍，针对振动试验仪器的特点，说明静压技术在振动试验仪器中应用的必要性、可行性。并对静压技术的应用场合和方法进行了探讨和研究。     

用压力传感器测量血压实验仪器的改装

由于原有用压力传感器测量血压的实验装置陈旧、性能不足,因此对实验仪器进行了改装。介绍了原有实验仪器的原理以及改装后的实验仪器原理。采用MPX50GP半导体应变集成型压力传感器放大电路与电表组装在一起,当电表开关指向mV档时,电表为毫伏表,用来测传感器的输出电压,当开关指向kPa档时,电表为一具电子血压计。改装后的实验仪器具有体积小,重量轻,灵敏度高等特点,既提高了医学学生对物理实验的兴趣,同时又对电子血压计有了一定的理论了解。     

MEMS机油压力传感器可靠性研究

研究了封装工艺对传感器可靠性的影响。分析和实验结果表明，机油压力传感器封装材料及各个工艺步骤都会影响传感器的性能和可靠性。贴片胶性能不能满足可靠性要求，会引起传感器信号漂移和高温不稳定性；引线键合强度不够，在工作中会断裂；硅油化学稳定和耐温性能不够好，会造成传感器高温输出信号不稳定，硅油中的空气和杂质会造成传感器零点输出偏大，使传感器的精度下降等。     

MEMS机油压力传感器可靠性研究

研究了封装工艺对传感器可靠性的影响。分析和实验结果表明,机油压力传感器封装材料及各个工艺步骤都会影响传感器的性能和可靠性。贴片胶性能不能满足可靠性要求,会引起传感器信号漂移和高温不稳定性;引线键合强度不够,在工作中会断裂;硅油化学稳定和耐温性能不够好,会造成传感器高温输出信号不稳定,硅油中的空气和杂质会造成传感器零点输出偏大,使传感器的精度下降等。     

强激光驱动冲击波特性研究

描述了用于激光冲击强化中的激光驱动冲击波的产生、测量及在材料中的传播特性。讨论了激光功率密度的变化对冲击波峰值的影响。并对水作约束层时产生的等离子体环现象进行了解释。最后讨论了激光波长和脉冲宽度的变化对冲击波的峰值和持续时间的影响。