用于油气管道的FBG温度压力区分测量传感器

为了实现油气管道压力和环境温度的精确测量,提出了一种基于C形弹簧管和悬臂梁结合的光纤光栅压力和温度区分测量的传感器结构。悬臂梁由一个矩形梁和三角形梁组成,C形管的自由端与三角形梁的自由端紧密连接。FBG1和FBG2沿轴线方向分别粘贴在矩形梁和三角形梁的下底面。FBG1只感应环境温度变化,FBG2同时感应环境温度和油压变化。理论分析了FBG1和FBG2的峰值波长与温度和压力之间的关系。实验测得传感器压力响应灵敏度系数为0. 2274 nm/MPa,温度响应灵敏度系数为0. 0306 nm/℃,压力和温度响应灵敏度系数分别为裸光纤光栅的72倍和3倍。在油气管道压力(0~10 MPa)、环境温度(100℃以内)可获得压力精度为0. 005 MPa、温度精度为0. 04℃。