解调三维叶尖间隙的分组对称光纤传感器设计与分析

摘要

为简化航空发动机三维叶尖间隙的测量和解调,设计了一种分组对称光纤传感器,并对其工作原理进行了深入分析研究.首先设计了光纤传感器探头内的光纤束排布方式,建立了传感器数学模型,并推导了三维叶尖间隙的分组对称解调方程;其次仿真分析了光纤数值孔径、纤芯半径对传感器性能的影响并确定了对应的参数值;最后,对传感器解调偏差进行了线性修正方法研究.仿真结果表明传感器径向间隙解调最大偏差为0.025 mm,均方偏差为0.012 mm,两个转角最大解调偏差为0.136°,均方偏差为0.052°,达到了较高的解调精度.