FBG传感器在空腔爆炸压力测量中的应用研究

摘要

光纤光栅(FBG)传感器具有灵敏度高,测量量程大,抗电磁干扰能力强,耐高温能力强等诸多优点,在爆炸冲击测试领域具有广泛的应用前景.针对空腔爆炸压力变化历程对压力传感器的性能要求,设计了一种抗冲击FBG压力传感器.传感器采用圆平膜片作为承压面,利用均匀压力作用下的挠度拉伸FBG产生位移.对传感器的力学模型进行了理论计算,并进行了有限元仿真,理论分析与数值模拟计算结果误差小于2％.使用标准压力源对传感器进行了标定,获得最终的压力灵敏度为545.187 kPam,线性度相关度为99.998％.根据空腔爆炸现场防护需求,设计了有效的抗爆防护装置,并将该传感器成功用于空腔爆炸爆后气体压力变化历程测量,取得很好的测试效果.