光频域分析光纤压力传感技术研究

本研究结合增材制造制备OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry)分布式压力传感器，考虑填充密度对打印模型应变变化的影响并对OFDR分布式压力传感器进行室内标定试验。结果表明：(1)在打印过程中，模型同一密度不同位置点的内部温度变化量趋于一致。(2)随着模型填充密度的增加，压力传感器的灵敏度呈减小趋势。当填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%时，对应的传感器量程分别为4.00 MPa、8.80 MPa、11.88 MPa、7.92 MPa、3.828 MPa,传感器的灵敏度依次为0.269με/kPa、0.203με/kPa、0.165με/kPa、0.149με/kPa、0.101με/kPa。(3)压力传感器的应变变化量与加载的应力变化具有良好的线性关系，聚乳酸脂打印耗材的弹性恢复能力表现良好。因此，将光频域分布式光纤嵌入到增材制造的模型内部制作而成的压力传感器，不但克服了一些传统的传感器易受电磁干扰、传感参数调节不灵活、制作流程复杂等缺点，而且缩短了传感器的研发和生产周期，降低生产成本。