准确检测液位的光纤Bragg光栅弹性膜片传感器

为了准确测量液位,研制了一种耦合光纤布喇格光栅和弹性膜片的液位传感器。该传感器由两个光纤光栅(FBG_1和FBG_2)、弹性膜片、弹性橡胶密封垫片、空心管(导气管)和光纤光栅固定装置组成。光纤光栅固定装置材料为聚甲基丙烯酸甲酯。FBG_1和FBG_2固定在弹性膜片表面。FBG_1用于监测液位高度和温度。将FBG_2封装在不锈钢毛细管中进行温度检测,消除液相温度变化对液位测量的负面影响。为了提高传感器检测液位的线性度,实验研究了弹性膜片厚度对液位测量结果的影响,并在此基础上研究了液位变化率和外部振动对液位测量精度的影响。结果表明,当弹性膜片厚度为2 mm时,传感器检测液位的线性范围为0~380 cm,灵敏度为(19.65±6.3)pm/cm。该传感器可在0~100 cm/min液位变化速率和0~5.27 mm/s外部振动强度范围内准确监测液位,最大检测误差为7.2%。

基于FBG的铅酸蓄电池铅离子浓度检测传感器研究

根据光纤Bragg光栅(FBG)折射率的传感原理,将电解液的折射率变化与电解液浓度测量联系起来,而电解液浓度变化主要由铅离子的变化引起,通过测量铅酸蓄电池内电解液的浓度就可测得铅离子浓度的变化。本文采用腐蚀FBG方法制作单端光栅折射率铅离子浓度传感器,用于测量铅酸蓄电池中铅离子浓度变化。实验表明:该传感器输出的信号与电池内铅离子浓度的变化存在一定的函数关系,与理论分析一致。从而证明单端腐蚀光纤Bragg光栅(FBG)是测量铅酸蓄电池内铅离子浓度的有效方法。

微生物燃料电池内温度场三维可视化系统设计

为了获得微生物燃料电池(MFC)内温度场三维分布信息以及准确、直观的反映其实时动态变化情况,构建出一套有利于MFC反应过程机理研究的可视化系统。该系统利用光纤Bragg光栅传感阵列可实现空分复用-波分复用的优点,建立了电池内部的准分布式光纤Bragg光栅传感阵列网络进行温度场信号采集;采用可调谐F-P(Fabry-Perot)滤波法解调原理,利用可编程逻辑器件FPGA设计实现了一种结构简单、解调速度快、可实时测量的光纤光栅解调系统,实现了对MFC内温度场的实时动态测量;在Visual C++环境下开发了三维可视化软件,实现了对MFC阳极室内温度场三维可视化动态显示。

高温固相法制备K_(1-x)Sr_4(BO3_)_3···xPr^(3+)荧光粉及其光致发光性质研究

采用高温固相法成功制备了K_(1-x)Sr_4(BO3_)_3···xPr^(3+)发光材料。X射线衍射图谱表明,所合成的样品具有Ama2空间点群对称结构。扫描电子显微镜分析结果表明,样品颗粒分散度和结晶性好,形貌不规则且表面分布有毛绒状细丝。当Pr^(3+)的掺杂摩尔分数为1%时,样品发光强度最大。样品吸收光谱、漫反射光谱与激发谱、发射谱呈现良好的镜像关系。