基于不同材料的光纤Bragg光栅压力传感器设计

摘要

本文利用ANSYS软件和有限元分析方法,对铜和1Cr18Ni9不锈钢两种材料在均匀分布压力下的受力情况进行了模拟仿真,并据此设计了光纤Bragg光栅压力传感器。在0～40Mpa的测量范围内,分别对两种材料制作的光纤Bragg光栅传感器的压力特性进行测试,实验结果表明:相同的设计尺寸下,铜材料制作的光纤Bragg光栅压力传感器的灵敏度为0.0625nm/Mpa,不锈钢材料制作的光纤光栅压力传感器的灵敏度为0.032nm/Mpa,二者的线性度、重复性良好。实验中将封装好的传感器常温21h固化后,经过高温130℃处理，压力灵敏度系数和中心波长均有变化。