特殊环境下服役的光纤光栅传感器功能性封装技术的研究.pdf

导师签名:砂%毛论文作者签名:塞载论文作者签名:,学位论文创新性声明学位论文使用授权的说明日期:塾:垒:鎏日期:物:超超本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为西安石油大学。导师签名:嫩中文摘要/
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————..........—.————————.А8譌辫《。膎蟹
捅要论文题目:特殊环境下服役的光纤光栅传感器功能性封装技术的研究专业:物理电硕士生:┟指导教师:┟温度和压力是工程技术中重要的参数,尤其在高温高压油气井环境中,为了安全生产等原因,必须对温度和压力进行实施检测。利用光纤光栅对温度和压力敏感的特性,设计光纤光栅传感器,实现温度和压力两个参量的传感与检测,对其封装技术进行了较为系统的研究。主要包括:光纤布拉格光栅的基本理论及温度应变传感原理;分析了基底材料、粘接剂的性能对光纤光栅传感器性能参数的影响;粘接剂的实验研究;最后对各部分性能进行了实验研究。首先,介绍了光纤及光纤光栅的发展过程,基于光纤光栅耦合模理论,分析了光在光纤光栅中传输的基本特性。以此为基础,建立了光纤光栅温度和压力的应变传感机理。指出了光纤光栅传感器在高温高压油气井中应用时存在的技术难题。其次,以经典的薄壁筒式和等强度悬臂梁式封装机构为例,分析了封装结构的尺寸和基底材料物理参数绲阅A俊⑷扰蛘拖凳⒉此杀鹊与迟滞效应对传感器的温度、压力灵敏度以及重复性等产生的影响,根据要求与某公司合作研制了一种性能优异的铌基合金做基底材料,降低了由迟滞效应导致的迟滞误差。然后,阐述了环氧树脂粘接剂的改性机理,并选用其中的一种环氧粘接剂进行了实验研究,实验结果表明改性后的粘接剂能够满足高温要求。最后,采用新研制的铌基合金做基底材料,设计了工形的光纤光栅温度压力传感器,并进行了相关的实验测试,测试结果表明其性能及技术指标均符合实际使用的要求。解决在特殊环境下服役的光纤光栅传感器的以下几个问题①扩展量程②增敏③温度补偿④交叉敏感⑤迟滞问题⑥密封保护。关键词:光纤布拉格光栅,基底材料,封装结构,粘接剂,温度传感,压力传感论文类型;应用基础本文得到了国家苹钅俊案呶赂哐构庀舜ǜ胁饩丶际跹芯俊、、易匀豢蒲Щ鹣钅逃靠萍即葱鹿こ讨卮笙钅颗嘤式鹣钅,陕西省“笨萍即葱鹿こ讨卮罂萍甲ㄏ钕钅,陕西省教育厅项目挛魇〗逃钅研究资金的资助。
:①⑧④摘一秽—一篒Ⅷ出::,琲,,瑃·.矗的瑃.,,.::琣,№靑:唿,.,引籗籗”..”.阻’一..■
录目第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯光纤光栅技术的发展历程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.光纤光栅传感技术的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯油气井下光纤光栅传感技术的应用进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课题的来源、目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本论文的主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章光纤布拉格光栅的基本理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯光纤光栅的结构及分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.光纤布拉格光栅的耦合模理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.@@砺鄯治觥传感原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..温度压力的区分测量方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯