基于光纖傳感的流量測量系統(tǒng)研究.pdf

1、從上世紀九十年代開始，國內(nèi)外許多外科研機構(gòu)與學(xué)者在光纖光柵傳感技術(shù)領(lǐng)域當中的努力研究，開辟了一個光纖光柵傳感的新紀元。在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域中，需要對各種流體的流量進行動態(tài)監(jiān)控與分析，來確保生產(chǎn)的順利進行。傳統(tǒng)的電式流量計存在很多問題，將傳統(tǒng)流量測量原理與光纖光柵傳感原理相結(jié)合，研制出高性能的FBG流量傳感器，對現(xiàn)代工業(yè)控制過程具有很大的意義?；诠饫w光柵的流量計相對于目前的電式流量計，它表現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，例如耐高溫、測量精度高、結(jié)構(gòu)簡單

2、、本質(zhì)安全防爆、抗電磁干擾、低功耗等。
　　 本文首先對光纖光柵傳感技術(shù)進行了介紹，給出了光纖光柵流量傳感器的優(yōu)勢。對比與分析了目前存在的幾種光纖光柵流量計的傳感原理，并結(jié)合實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，提出了一種新型的光纖光柵流量傳感器的設(shè)計。對所設(shè)計的流量傳感模型進行了數(shù)值仿真分析，為實際試驗做了指導(dǎo)。論文的主要內(nèi)容有:
　　 首先，介紹光纖光柵傳感的相關(guān)原理，分析了傳統(tǒng)電式流量測量技術(shù)的一些問題。分析了目前幾種常用光纖光柵

3、流量傳感器的測量原理與存在的一些問題。之后，對光纖光柵傳感機理進行了介紹，總結(jié)了光纖光柵應(yīng)變原理。介紹了流量測量的相關(guān)原理，介紹了幾種傳統(tǒng)差壓流量計的測量原理。
　　 其次，對有限元分析軟件ANSYS進行了詳細介紹，采用有限元分析方法對我們所設(shè)計的FBG流量傳感器模型進行了實體建模、有限元建模。分析了不同水流流速情況下，傳感器模型的靜壓力場，速度場等。最后總結(jié)出所設(shè)計的光纖光柵流量傳感器可以較好地反應(yīng)流體流速（流量）的變化。