【摘 要】
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为了提高梁式结构光纤光栅振动传感器的测量灵敏度,设计并提出了一种悬臂梁结构的光纤光栅振动传感器.首先对悬臂梁结构的光纤光栅振动传感器的工作原理进行理论上的分析,其
【机 构】
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西安石油大学理学院,陕西西安710065;陕西省油气资源光纤探测工程技术研究中心,陕西西安710065;陕西省油气井测控技术重点实验室,陕西西安710065;CNPC重点实验室—油藏光纤动态检测研究室
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为了提高梁式结构光纤光栅振动传感器的测量灵敏度,设计并提出了一种悬臂梁结构的光纤光栅振动传感器.首先对悬臂梁结构的光纤光栅振动传感器的工作原理进行理论上的分析,其次对结构中悬臂梁长度和光纤光栅有效长度与固有频率和灵敏度的关系进行了仿真,以便传感器获得较高的灵敏度.仿真结果表明,固有频率随光纤光栅有效长度的增加而逐渐减小,但灵敏度随悬臂梁长度的增加而增大.而当光纤光栅有效长度增大时,光纤的固有频率和灵敏度有减小的趋势.根据理论上分析和仿真结果,最终确定了’E’型梁结构的最佳参数和光纤的有效长度,这一点在实验中得到了很好验证.实验结果表明,传感器的平坦区域为15 Hz?60 Hz,其固有频率为83 Hz,灵敏度高达481.32 pm/g.该振动传感器在振动信号检测中的良好表现,这将在桥梁、建筑等振动传感领域具有重要的研究意义.
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