發(fā)布時間：2025-01-18 14:28

　　隨著航空事業(yè)的飛速發(fā)展,對航空發(fā)動機壓氣機關(guān)鍵位置的氣壓進行實時準確的監(jiān)測,是改善其推進性能,保障安全工作環(huán)境的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。光纖F-P傳感器以其抗電磁干擾、耐高溫等優(yōu)勢,適合發(fā)動機等惡劣環(huán)境的氣壓測試,而現(xiàn)有的傳感結(jié)構(gòu)及解調(diào)技術(shù)難以兼顧大量程、高精度、高靈敏度的、易復(fù)用的優(yōu)點。因此面向高溫高壓環(huán)境的氣壓精確測量需求,本文提出了一種同軸密封式光纖F-P傳感結(jié)構(gòu),建立氣壓-腔長-輸出光譜的模型;并設(shè)計了基于偏振低相干干涉原理的解調(diào)方案,追蹤條紋極值位置實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性解調(diào)。本課題主要工作如下:首先分析光纖F-P干涉原理,以反射光為輸出設(shè)計腔長敏感的氣壓傳感模型,滿足大量程、高靈敏度、溫度不敏感以及高線性度的需求。理論分析傳感結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能、熱學(xué)性能以及耦合損耗特性,并對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行設(shè)置,進而設(shè)計外殼封裝結(jié)構(gòu)對傳感結(jié)構(gòu)封裝。在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上探究關(guān)鍵性加工工藝,采取CO2激光熔接方法實現(xiàn)光纖、套管密封熔接,搭建熔接光路和機械控制平臺,設(shè)計熔接控制程序。其次探究傳感結(jié)構(gòu)輸出光譜的解調(diào)方法,建立以雙折射晶體光楔為主體的低相干干涉解調(diào)模型,分析引入晶體色散的干涉條紋分布形式。討論光源光譜、光楔楔角以及...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2水銀式氣壓計

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-液體氣壓計利用流體靜力學(xué)平衡原理，氣壓通過其所支撐的液體高度進行測量。一個典型的例子是水銀式氣壓計，如圖1-2所示，最早在1670年由Moreland氏發(fā)明，經(jīng)A.Sprung氏改良，用以測量大氣壓強。液體式氣壓計具有簡單直觀、成本低廉的優(yōu)點。....

圖1-3膜片式氣壓表

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-液體氣壓計利用流體靜力學(xué)平衡原理，氣壓通過其所支撐的液體高度進行測量。一個典型的例子是水銀式氣壓計，如圖1-2所示，最早在1670年由Moreland氏發(fā)明，經(jīng)A.Sprung氏改良，用以測量大氣壓強。液體式氣壓計具有簡單直觀、成本低廉的優(yōu)點。....

圖1-8膜片套管傳感結(jié)構(gòu)模型[29]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-11-的高靈敏度，檢測極限低至4.81kPa，然而結(jié)構(gòu)可靠性差，輸出信號質(zhì)量較差且存在較大溫度交叉影響。a)傳感原理模型b)傳感結(jié)構(gòu)實物圖1-7光纖開放孔式傳感結(jié)構(gòu)[28]玻片套管式傳感結(jié)構(gòu)：利用套管作為基底，并用光纖和薄玻片與之密封連接構(gòu)成傳感結(jié)....

圖1-9強度解調(diào)方案

菏褂玫幕?諢費跏髦?惱澈霞獵詬?溫下易分解，熱脹特性不一致使傳感結(jié)構(gòu)的可靠性降低。需要設(shè)計新型傳感結(jié)構(gòu)克服現(xiàn)有不足，滿足高性能氣壓傳感需求。1.2.2F-P氣壓傳感器解調(diào)現(xiàn)狀與分析在上節(jié)介紹的傳感方案中，光纖式氣壓傳感器最具優(yōu)勢，而光纖式氣壓傳感器利用氣壓敏感腔將氣壓作用轉(zhuǎn)換成F....

本文編號：4028733