高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2017.01.009

山东科学 ›› 2017, Vol. 30 ›› Issue (1): 59-63.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2017.01.009

高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究

吕京生¹，张发祥¹，赵强²，姜劭栋¹，张晓磊¹，王昌^1*

1. 山东省科学院激光研究所，山东济南 250014；2. 山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东青岛 266061

收稿日期:2016-04-20 出版日期:2017-02-20 发布日期:2017-02-20
作者简介:吕京生（1980—），男，助理研究员，研究方向为光纤传感器及其工程化。
基金资助:
山东省科技发展计划(2014GGX103005，2014GSF120017，2015GSF115006)

Design and simulation of FBG based rapid response ocean temperature sensors

LÜ Jing-sheng¹, ZHANG Fa-xiang¹, ZHAO Qiang², JIANG Shao-Dong¹, ZHANG Xiao-lei¹, WANG Chang^1*

1. Laser institute, Shandong Academy of Science, Jinan 250014, China; 2. Institute of Oceanographic Instrumentation, Shandong Academy of Sciences, Qingdao 266061, China

Received:2016-04-20 Online:2017-02-20 Published:2017-02-20

摘要/Abstract

摘要：

设计了一种适合海洋抛弃式测量的高速响应光纤光栅温度传感器。通过对传感器的温度灵敏度的理论分析，采用有限元方法对不同结构参数传感器的响应时间进行了仿真和对比分析，设计了一种响应时间为17 ms的传感器，其灵敏度理论值可以达到30.7 pm/℃，适用于海洋温度快速测量。

关键词: 光纤光栅, 快速响应, 仿真, 海洋温度传感器

Abstract:

Based on fiber Bragg grating (FBG), a rapid response temperature sensor suitable for marine disposable measurement was designed in this paper. The temperature sensitivity of the sensor was calculated by theory, and the response time of the sensor with different structural parameters was simulated and analyzed using the finite element method. A sensor with response time 17 ms was designed, and its theoretical sensitivity was calculated to be 30.7 pm/℃. This sensor is suitable for rapid measurement of ocean temperature.

Key words: ocean temperature sensor, simulation, FBG, rapid response

中图分类号:

TN253

吕京生，张发祥，赵强，姜劭栋，张晓磊，王昌. 高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究[J]. 山东科学, 2017, 30(1): 59-63.

Lü Jing-sheng, ZHANG Fa-xiang, ZHAO Qiang, JIANG Shao-Dong, ZHANG Xiao-lei, WANG Chang. Design and simulation of FBG based rapid response ocean temperature sensors[J]. SHANDONG SCIENCE, 2017, 30(1): 59-63.

[1]	李双江, 肖枫, 陈伟, 张斌, 朱青, 王子杰, 武洋. 先进绝热压缩空气储能系统储能阶段建模仿真和动态分析[J]. 山东科学, 2024, 37(5): 42-54.
[2]	姜佳晖, 王子杰, 池冉, 陈伟, 薛小代, 张通, 张学林, 张斌. 压缩sCO₂储能系统动态特性仿真[J]. 山东科学, 2024, 37(4): 93-104.
[3]	陈志韬, 周怡, 刘相新, 白锦洋, 刘洋, 王真真. 基于Simulation X的多轴转向系统功能安全仿真分析[J]. 山东科学, 2024, 37(3): 85-92.
[4]	卢守峰, 黄志康, 赵红云. 地铁乘客的病毒载量演化模型和仿真[J]. 山东科学, 2024, 37(2): 97-103.
[5]	王鑫, 吴平伟, 黄纬, 戴金辉. 海洋电磁测量单点系泊潜标系统平衡姿态分析[J]. 山东科学, 2023, 36(1): 1-9.
[6]	马龙, 张发祥, 刘小会, 王英英, 王昌, 李惠. 基于双光纤光栅的流速传感器设计[J]. 山东科学, 2022, 35(6): 109-115.
[7]	高国强,郑炜博,王照亮,陈虹宇,陈国富. 基于油田单井的多能互补分布式能源系统优化[J]. 山东科学, 2022, 35(3): 43-53.
[8]	冯锦来. 聚酰亚胺/聚乙烯醇湿敏材料性能对比分析[J]. 山东科学, 2022, 35(2): 54-59.
[9]	李正,刘相新,黎兰. 基于线性二自由度模型的多轴车辆转向特性仿真[J]. 山东科学, 2022, 35(1): 99-106.
[10]	周长峰,张家豪,刘立邦,刘新磊,王希波. 制动盘自由模态仿真与试验对比及模态置信度研究[J]. 山东科学, 2021, 34(6): 106-111.
[11]	彭磊, 孙元广, 金华 . 城市轨道交通双列位停车线设计[J]. 山东科学, 2021, 34(3): 54-61.
[12]	李磊, 单亚男, 李树彬, 孔祥科. 联网自动车环境下的信号交叉口优化方法研究[J]. 山东科学, 2020, 33(5): 92-98.
[13]	张树天, 李虎, 李作周, 牛凌, 杨欣, 吴建军. 突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估[J]. 山东科学, 2020, 33(4): 72-82.
[14]	刘成强, 徐海港, 张建武, 林连华. 基于模糊控制的电驱动2AMT换挡控制策略[J]. 山东科学, 2020, 33(4): 101-109.
[15]	陈铁, 闫九祥, 孙洁, 许兆霞, 刘楷锋, 王其林. 基于ADAMS的刹车片上下料机器人运动学建模与仿真[J]. 山东科学, 2019, 32(4): 114-120.

高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究

Design and simulation of FBG based rapid response ocean temperature sensors

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0