齿轮摆杆式光纤流量传感器的设计与实验

作者：胡浩; 钟丽琼^*; 赵涛; 马龙

来源：机械设计与制造, 2023, 1-7.

DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.20230724.036

• 齿轮摆杆式
• 光纤
• 流量传感器
• 设计与实验

对一种齿轮摆杆式强度调制光纤流量传感器进行了设计与实验。首先，提出了一种强度调制型光纤流量传感器系统，阐述了传感器系统的工作原理，再详细论述了传感器的探头结构及工作原理；然后，依据流体力学与光纤强度调制原理建立了传感器的数学模型M，在理论模型的基础上，进行了仿真实例分析，得出了传感器摆动杆重量m，受力板半径r，通流管道半径R，被测流体密度ρ等参数变化时的Q—M曲线；最后，进行了传感器检测实验，得出了I—Rf曲线，及其拟合方程。实验结果表明：随着传感器摆动杆重量的减小，或者受力板半径的增大，传感器的灵敏度会增大；随着被测流体密度取值的减小，或者通流管道半径取值的增大，传感器的灵敏度会减小；传感器接收光信号强度与入射光纤束有效发射面积弧度具有近似线性关系。研究表明，本文设计的齿轮摆杆式强度调制光纤流量传感器能实现流体流速的检测，且具有较好的灵敏度及线性度。

• 单位
  贵阳学院