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基于腐蚀光纤的温度及葡萄糖溶液浓度传感器 被引量:8
1
作者 马健 郑羽 余海湖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期136-143,共8页
提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系,确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4μm,利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,通过测量输出光功率... 提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系,确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4μm,利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,通过测量输出光功率的变化量实现温度及葡萄糖溶液浓度传感.实验结果表明:传感器在1070℃的温度范围内具有9.58×10^(-3) dBm/℃的灵敏度,线性度达到99.36%;在葡萄糖溶液03%的浓度范围内具有0.126dBm/(g/L)的灵敏度,线性度达到97.95%.该传感器的响应时间小于30s,具有操作简便、测量准确度高、重复性好、适用范围广等优点,具备良好的应用价值. 展开更多
关键词 光纤传感器 倏逝波 腐蚀光纤 温度 葡萄糖浓度
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光纤腐蚀传感器Fe-C薄膜电沉积工艺研究
2
作者 叶成茁 丁运虎 +4 位作者 毛祖国 马爱华 黄兴林 王柱元 黄朝志 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2023年第2期49-55,共7页
研究了一种光纤上电沉积制备Fe-C合金的工艺:首先对光纤粗化处理,通过化学镀制备金属薄膜中间层,再电镀Fe-C合金。采用电化学工作站考察添加剂对腐蚀电位的影响,利用SEM和EDS对镀层微观形貌和元素组成进行分析。通过单因素实验和正交试... 研究了一种光纤上电沉积制备Fe-C合金的工艺:首先对光纤粗化处理,通过化学镀制备金属薄膜中间层,再电镀Fe-C合金。采用电化学工作站考察添加剂对腐蚀电位的影响,利用SEM和EDS对镀层微观形貌和元素组成进行分析。通过单因素实验和正交试验对工艺参数进行筛选优化,结合赫尔槽实验对试片进行分析,确定了电镀工艺参数为:十二烷基硫酸钠0.20 g/L、糖精钠1.0~1.5 g/L、柠檬酸2.0 g/L、抗坏血酸7.0 g/L、温度30℃、pH为3.0、阴极电流密度0.3~1.0 A/dm^(2)。采用电镀Fe-C合金工艺制备的镀层在成分和腐蚀规律上与碳钢类似,可以用来制备腐蚀传感器。 展开更多
关键词 电化学沉积 FE-C合金 光纤腐蚀传感器
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PVD法及与电镀复合制备光纤腐蚀传感器的Fe-C合金敏感膜 被引量:7
3
作者 雒娅楠 邱志刚 +3 位作者 宋诗哲 董飒英 王洪仁 于辉 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期947-951,共5页
用PVD法制备光纤腐蚀传感器 (FOCS)的Fe C合金敏感膜 ,在光纤纤芯上得到厚度大约 1 μm的Fe C合金膜 ,而且光信号对敏感膜的腐蚀信息有响应 .为了增加敏感膜的厚度 ,根据平面波导与圆柱波导的相似性 ,采用PVD与电镀复合的方法在平板石... 用PVD法制备光纤腐蚀传感器 (FOCS)的Fe C合金敏感膜 ,在光纤纤芯上得到厚度大约 1 μm的Fe C合金膜 ,而且光信号对敏感膜的腐蚀信息有响应 .为了增加敏感膜的厚度 ,根据平面波导与圆柱波导的相似性 ,采用PVD与电镀复合的方法在平板石英玻璃上制备Fe C合金膜 ,研究该膜层的形貌、结构和在不同NaCl溶液中的耐蚀性 .结果表明 :复合制备的Fe C合金膜的结构和耐蚀性与普通碳钢近似 ,并初步监测了光信号对敏感膜腐蚀信息的响应 。 展开更多
关键词 PVD 光纤腐蚀传感器(FOCS) 电镀 FE-C合金
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基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器现状 被引量:4
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作者 闫磊朋 洪晓华 +1 位作者 李威 蔡文娟 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2008年第4期199-201,215,共4页
介绍了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器的原理,较全面地阐述了这种传感器的研究现状,明确指出了目前这种传感器存在的一个主要问题,即目前这种传感器还不能定量地判断出金属的腐蚀状况。
关键词 光纤腐蚀传感器 金属腐蚀敏感膜 腐蚀监测 瓶颈
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Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器的腐蚀实验及传感特性研究 被引量:2
5
作者 蔡李花 李威 +1 位作者 谭磊 李彬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第10期4-6,共3页
为了监测钢筋或各种埋地管线的腐蚀情况,提出了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器。介绍了Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器的原理。为了寻找其传感规律,用同一浓度的腐蚀溶液对不同厚度的金属膜进行腐蚀。以金属膜被腐蚀掉的百分比作为横坐... 为了监测钢筋或各种埋地管线的腐蚀情况,提出了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器。介绍了Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器的原理。为了寻找其传感规律,用同一浓度的腐蚀溶液对不同厚度的金属膜进行腐蚀。以金属膜被腐蚀掉的百分比作为横坐标来记录光输出功率的变化。通过对实验数据的分析,基本找到了电镀获得的Fe-C合金膜在腐蚀溶液中的腐蚀规律。 展开更多
关键词 光纤腐蚀传感器 Fe-C合金膜 腐蚀实验 光功率 传感规律
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Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器传感规律研究 被引量:3
6
作者 李威 闫磊朋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2029-2034,共6页
利用PVD溅射镀以及PVD与电镀复合两种方法在光纤纤芯上制备了不同厚度的Fe-C合金膜,对其进行X-射线衍射分析,所制膜层晶体结构类型与普通碳钢基本一致.通过将镀膜光纤放入不同浓度的HNO3溶液中以及埋入混凝土结构中,进行了腐蚀实验.结... 利用PVD溅射镀以及PVD与电镀复合两种方法在光纤纤芯上制备了不同厚度的Fe-C合金膜,对其进行X-射线衍射分析,所制膜层晶体结构类型与普通碳钢基本一致.通过将镀膜光纤放入不同浓度的HNO3溶液中以及埋入混凝土结构中,进行了腐蚀实验.结果表明:在低浓度的腐蚀溶液中,不同厚度的Fe-C合金膜会从外到内被均匀地腐蚀掉,输出光功率会在腐蚀末期有一个急剧的增大现象;在高浓度的腐蚀溶液中,Fe-C合金膜会在各个局部产生裂纹,膜层被一块一块地腐蚀掉;输出光功率整体趋势增大,但并没有特别急剧的增大现象;混凝土试块中的腐蚀实验中,输出光功率的变化复杂多变,但整体趋势还是一个增大的过程. 展开更多
关键词 光纤腐蚀传感器 Fe-C合金膜制备 腐蚀实验 传感规律
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光纤上铝腐蚀敏感膜的形成和腐蚀行为 被引量:1
7
作者 邱志刚 雒娅楠 宋诗哲 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1622-1625,共4页
In this paper, with the technology of vacuum sputter, pure aluminum corrosion sensitive film was directly deposited on the core of optical fiber with its clad removed.Metallographic microscope and scanning electron mi... In this paper, with the technology of vacuum sputter, pure aluminum corrosion sensitive film was directly deposited on the core of optical fiber with its clad removed.Metallographic microscope and scanning electron microscope (SEM) were used to analyze the structure of the film.The thickness of the pure aluminum corrosion sensitive film was about 14.65 μm, and the film was distributed evenly and firmly bonded with the fiber core.Galvanostatic step and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were used to evaluate the corrosion resistance in NaCl solution with different concentrations (0.001—0.1 mol·L -1).The result showed that the corrosion resistance of the aluminum film was similar to that of industrial pure aluminum in NaCl solution with the concentration less than 0.1 mol·L -1.But the EIS data showed that there were holes on the film surface. 展开更多
关键词 光纤 工业纯铝 腐蚀敏感膜 真空溅射 光纤腐蚀传感器
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Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器镀膜工艺研究 被引量:1
8
作者 蔡李花 李威 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第8期9-11,共3页
为了监测钢筋或各种埋地管线的腐蚀情况,提出了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器。介绍了Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器的原理。为了实现光纤腐蚀传感器的传感性能,需要在光纤表面电镀Fe-C合金膜。利用HF酸腐蚀掉光纤包层,确定光纤包层... 为了监测钢筋或各种埋地管线的腐蚀情况,提出了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器。介绍了Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器的原理。为了实现光纤腐蚀传感器的传感性能,需要在光纤表面电镀Fe-C合金膜。利用HF酸腐蚀掉光纤包层,确定光纤包层被完全腐蚀掉的时间,通过实验确定光纤敏化和活化的镀液配方和工艺。先利用化学镀在处理过的光纤表面上镀一层适合电镀的中间导电镍层,然后利用电镀工艺电镀Fe-C合金膜,最终获得表面光亮、均匀、结合力好的金属腐蚀敏感膜。 展开更多
关键词 光纤腐蚀传感器 化学镀镍 电镀Fe-C合金膜
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端面腐蚀的双法布里-珀罗光纤温度传感器 被引量:12
9
作者 冯文林 彭进 +2 位作者 余佳浩 鲜爽 陈翠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期766-770,共5页
针对环境测温,特别是在复杂环境中温度传感器的小体积、低成本、抗干扰以及高灵敏度的要求,提出了基于端面腐蚀的双法布里-珀罗光纤温度传感探头。以长为2cm的光子晶体光纤作为第一个F-P腔体,在它的一个端面熔接普通单模光纤,熔接面形... 针对环境测温,特别是在复杂环境中温度传感器的小体积、低成本、抗干扰以及高灵敏度的要求,提出了基于端面腐蚀的双法布里-珀罗光纤温度传感探头。以长为2cm的光子晶体光纤作为第一个F-P腔体,在它的一个端面熔接普通单模光纤,熔接面形成第一个反射镜面;然后,在它另一个端面熔接多模光纤,熔接面形成第二个反射镜面;最后,以多模光纤作为第二个F-P腔体,并用氢氟酸将其刻蚀成探针结构,同时在腔体末端形成了第三个反射镜面。以此复合结构作为传感探头,结合多光束干涉的传感原理,构造了双F-P结构的波长调制型传感器,并搭建了温度传感测试系统。测试结果表明:在28~81℃内,随着温度增加,该传感器的反射光谱波长逐渐红移,温度与波长偏移量的线性相关系数高达0.998 37;该传感器传感性能良好,灵敏度达64.6pm/℃。该传感器在复杂环境中对小范围温度测量具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 光纤传感 双法布里-珀罗干涉 温度测量 光纤腐蚀
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阶梯型Fe-C膜光纤腐蚀传感器的传感规律
10
作者 高洋 程文华 +1 位作者 郭为民 付玉彬 《腐蚀与防护》 北大核心 2012年第S1期151-154,共4页
为了增大金属敏感膜光纤腐蚀传感器的检测范围,提高传感器的检测能力,本文采用磁控溅射的方法在除去包层的多模光纤纤芯上制备了导电层,然后通过电镀的方法,制备了具有单层和阶梯型结构的Fe-C膜光纤腐蚀传感器,通过SEM、XRD等方法对Fe-... 为了增大金属敏感膜光纤腐蚀传感器的检测范围,提高传感器的检测能力,本文采用磁控溅射的方法在除去包层的多模光纤纤芯上制备了导电层,然后通过电镀的方法,制备了具有单层和阶梯型结构的Fe-C膜光纤腐蚀传感器,通过SEM、XRD等方法对Fe-C膜的微观结构进行了分析。通过光学测试,研究了光纤腐蚀传感器输出光强度的变化规律。结果表明,当Fe-C膜的厚度大于一个临界值时,膜腐蚀的初期光输出强度无明显变化,而小于临界值时,随腐蚀的发展,输出光强度逐渐增大。所考察的二层阶梯型Fe-C膜光纤腐蚀传感器在腐蚀检测时,具有两个光输出强度逐渐增大的过程。 展开更多
关键词 阶梯型Fe-C膜 光纤腐蚀传感器 腐蚀监测
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基于光纤腔衰荡技术的液体挥发过程监测法 被引量:1
11
作者 江维 姜亚军 +2 位作者 姜碧强 秦川 赵建林(指导) 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期108-114,共7页
提出一种基于光纤腔衰荡系统并以一小段包层腐蚀光纤作为传感头的液体挥发测量方法,同时搭建相应的实验装置进行了实验研究.从模式理论出发分析单模光纤传输模场的能量分布,并采用有限元法数值模拟光纤端面能量的分布,结果表明:包层越... 提出一种基于光纤腔衰荡系统并以一小段包层腐蚀光纤作为传感头的液体挥发测量方法,同时搭建相应的实验装置进行了实验研究.从模式理论出发分析单模光纤传输模场的能量分布,并采用有限元法数值模拟光纤端面能量的分布,结果表明:包层越细的单模光纤对应越大的消光系数,即泄露出来的倏逝波能量越大,从而对外界环境更敏感,但是较细包层的单模光纤存在的损耗更大.综合分析得出腐蚀光纤的最佳直径应为26μm,最佳腐蚀长度为1cm.通过实时监测衰荡谱的衰荡时间变化,得到了30℃恒温环境下,乙醇与丙三醇混合溶液中乙醇浓度随挥发时间的变化曲线.实验结果表明,混合溶液中乙醇的浓度随挥发时间呈单指数规律衰减,该变化规律与理论分析相符.由于液体浓度与其折射率成正比,随着乙醇的挥发,混合溶液的折射率逐渐接近光纤包层的折射率,使其对腐蚀光纤纤芯中泄漏的倏逝波能量的吸收程度逐渐增大,环腔的衰荡时间也相应逐渐减小.此外,该监测方法在常温下具有较低的温度交叉敏感性. 展开更多
关键词 光纤环腔衰荡技术 腐蚀光纤 倏逝波 液体挥发
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金属腐蚀监测的光波导传感方法研究 被引量:5
12
作者 黎学明 陈伟民 +2 位作者 黄尚廉 张娜 黄宗卿 《电化学》 CAS CSCD 2000年第4期412-416,共5页
本文提出一种用于金属腐蚀监测的光波导传感方案 ,用金属膜层局部取代光波导的介质包层 ,构成腐蚀敏感膜 ,从而获取金属腐蚀信息 .依据波导理论选用 72 1比色皿上的石英玻璃作为光波导材料 ,利用电化学方法在波导材料内表面上形成Fe C... 本文提出一种用于金属腐蚀监测的光波导传感方案 ,用金属膜层局部取代光波导的介质包层 ,构成腐蚀敏感膜 ,从而获取金属腐蚀信息 .依据波导理论选用 72 1比色皿上的石英玻璃作为光波导材料 ,利用电化学方法在波导材料内表面上形成Fe C合金腐蚀敏感膜 ,并用XRD、EDX等对膜层结构进行分析 .在电化学腐蚀膜的同时 ,用光学方法记录光波导输出光功率的变化 ,实验结果表明电化学方法与光学方法获取的腐蚀信息同步 。 展开更多
关键词 光波导 腐蚀监测金属 光纤腐蚀传感器
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光纤腐蚀传感器研究进展 被引量:4
13
作者 凌强 顾铮一先 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期50-55,共6页
光纤腐蚀传感器(FOCS)是近年来腐蚀监测传感器的研究热点,以其轻巧简便、抗电磁干扰和可分布式测量等优点使其具有诱人的应用前景。对金属腐蚀机理作了介绍,给出了几种常见的光纤腐蚀传感器的检测方法,阐述近年来光纤腐蚀传感器的最新进... 光纤腐蚀传感器(FOCS)是近年来腐蚀监测传感器的研究热点,以其轻巧简便、抗电磁干扰和可分布式测量等优点使其具有诱人的应用前景。对金属腐蚀机理作了介绍,给出了几种常见的光纤腐蚀传感器的检测方法,阐述近年来光纤腐蚀传感器的最新进展,对未来光纤腐蚀传感器的发展趋势作进一步展望。 展开更多
关键词 腐蚀检测 混凝土钢筋结构 光纤腐蚀传感器 光纤光栅
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