基于连接式螺旋体结构的FBG冰层厚度传感器研究

摘要

河冰现象是进行水资源开发利用时需要考虑的一个重要现象,冰层厚度检测是冰情状况检测的主要对象.研制了连接式螺旋体结构的光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器.基于冰与水温度变点的机理,通过检测冰层与水的温度和传感器纵向分布阵列之间设置的间距得到冰层厚度.该FBG温度传感器使用导热系数较好的毛细紫铜管作为制作螺旋体结构材料.对不同厚度的冰在冰消过程中的厚度检测,实验结果表明:最大测量误差为12 mm,最小测量误差为0mm.可通过调节U型管所在斜面和直通管所在平面角度改变各测点之间的间距.