基于光纤光栅的海水剪切流速传感器

设计了一种基于光纤光栅的新型剪切流传感器,主要包括光纤光栅压力传感机构和翼型探针。湍流对翼型探针产生力的作用,探针将受力传递给等强度悬臂梁使其产生变形,从而使粘贴在悬臂梁两侧的光纤光栅中心波长改变。通过测量两个光纤光栅中心波长改变量的差值,得到湍流的横向脉动速度。双光纤光栅的设计有效消除了温度的影响,解决了光纤光栅的交叉敏感问题。该传感器的空间分辨率为2 cm,采用ANSYS软件对传感器内部结构进行模态分析,得到空气中固有频率为344.26 Hz。经测试传感器灵敏度为。实验表明,传感器能够实现对湍流脉动的响应,实验与理论符合较好,且结构简单,抗电磁干扰,在海洋复杂电磁环境下的湍流测量领域,具有一定的应用前景。