A diaphragm-type fiber Bragg grating pressure sensor with temperature compensation

Huang, Jun; Zhou, Zude; Wen, Xiaoyan; Zhang, Dongsheng

doi:10.1016/j.measurement.2012.10.010

Cited by 101 publications

(49 citation statements)

References 24 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Likewise, Huang et al [65] reported a pressure sensor with a sensitivity of 1.57 pm/KPa across a range from 0-1 MPa using a diaphragm with two FBGs bonded to it. This method effectively eliminated the temperature sensitivity of the sensor, as the relative shift in the wavelengths of the two FBGs was used to determine the associated presure.…”

Section: Fbg Pressure Sensorsmentioning

confidence: 99%

Fiber Bragg Grating Sensors for Mainstream Industrial Processes

2017

View full text Add to dashboard Cite

This paper reviews fiber Bragg grating sensing technology with respect to its use in mainstream industrial process applications. A review of the various types of sensors that have been developed for industries such as power generation, water treatment and services, mining, and the oil and gas sector has been performed. A market overview is reported as well as a discussion of some of the factors limiting their penetration into these markets. Furthermore, the author's make recommendations for future work that would potentially provide significant opportunity for the advancement of fiber Bragg grating sensor networks in these mainstream industries.

show abstract

Section: Fbg Pressure Sensorsmentioning

confidence: 99%

Fiber Bragg Grating Sensors for Mainstream Industrial Processes

2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Huang et al [14] designed a diaphragm-type temperature insensitive FBG pressure sensor with a string of two bare FBGs directly bonded on the diaphragm surface. By using two FBGs and analyzing the difference in the wavelength shift, the temperature sensitivity is effectively eliminated.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Temperature Compensation Fiber Bragg Grating Pressure Sensor Based on Plane Diaphragm

2018

View full text Add to dashboard Cite

Pressure sensors are the essential equipments in the field of pressure measurement. In this work, we propose a temperature compensation fiber Bragg grating (FBG) pressure sensor based on the plane diaphragm. The plane diaphragm and pressure sensitivity FBG (PS FBG) are used as the pressure sensitive components, and the temperature compensation FBG (TC FBG) is used to improve the temperature cross-sensitivity. Mechanical deformation model and deformation characteristics simulation analysis of the diaphragm are presented. The measurement principle and theoretical analysis of the mathematical relationship between the FBG central wavelength shift and pressure of the sensor are introduced. The sensitivity and measure range can be adjusted by utilizing the different materials and sizes of the diaphragm to accommodate different measure environments. The performance experiments are carried out, and the results indicate that the pressure sensitivity of the sensor is 35.7 pm/MPa in a range from 0 MPa to 50 MPa and has good linearity with a linear fitting correlation coefficient of 99.95%. In addition, the sensor has the advantages of low frequency chirp and high stability, which can be used to measure pressure in mining engineering, civil engineering, or other complex environment.

show abstract

“…Например, волоконная брэгговская решетка (ВБР) представляет собой модифицированный участок оптического волокна. На сегодняш-ний день ВБР -один из самых используемых чувствительных элементов ВОД, встречаю-щийся во многих типах датчиков: температуры [3][4][5], деформации [6][7][8], давления [9][10][11] и т.д. В российской и зарубежной литературе широко освещены вопросы исследования и практического применения ВОД в биомеханике [12][13][14], химии [15][16][17], композиционных материалах [18][19][20][21][22], инженерных сооружениях [23][24][25][26][27][28], медицине [29][30][31] и других облас-тях.…”

Section: Introductionunclassified

Theoretical and Experimental Study of Structural Elements’ Influence of Fiber-Optic Strain Sensor on Its Readings and Correction Procedure for Transfer Function

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Созонов Н.С., Шардаков И.Н. Экспериментально-теоретическое исследование влияния конструктивных элементов волоконно-оптического датчика деформации на его показания и методика корректировки передаточной функции // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2017- . -№ 4. -С. 173-188. DOI: 10.15593/perm.mech/2017 Sozonov N.S., Shardakov I.N. Theoretical and experimental research of the fiber-optic strain sensor's structural elements influence on its readings and the correction procedure for the transfer function. PNRPU Mechanics Bulletin, 2017, no.4, pp. 173-188. DOI: 10.15593/perm.mech/2017 Волоконно-оптические датчики (ВОД) -стремительно развивающаяся отрасль измерительной техники. Благодаря высоким эксплуатационным свойствам они постоянно расширяют сферу своего применения в различных областях техники. Во всем мире проводится большое количество исследовательских работ в данной области. Большинство опубликованных статей посвящены практическому приме-нению ВОД и принципам их работы с точки зрения оптики и электроники. В данной статье волоконно-оптический датчик рассматривается как механическая система.Процесс формирования показаний датчика происходит при его взаимодействии с окружающей средой, являющейся носителем измеряемой величины. В этом процессе можно выделить три различных аспекта, определяющих результат измерения: физиче-ские (оптические) законы, лежащие в основе передаточной функции датчика, характер взаимодействия датчика с окружающей средой и взаимодействие структурных элемен-тов датчика (даже в самом простом варианте ВОД можно выделить несколько элемен-тов c различными физико-механическими параметрами). Все это играет определяю-щую роль в формировании показаний и должно учитываться разработчиками датчиков.В данной работе приведена методика корректировки передаточной функции ВОД, учитывающая все обозначенные аспекты формирования показаний. В качестве приме-ра был рассмотрен волоконно-оптический датчик деформации на основе решетки Брэг-га. С помощью математического моделирования определено влияние его конструкции на показания. Оценен вклад отдельных конструктивных элементов (таких как клей, оптическое волокно, подложка с технологическим отверстием и т.д.) в эту величину. Путем обобщения полученных результатов сформулирован общий алгоритм опреде-ления влияния конструктивных элементов датчика на его показания. Алгоритм опробо-ван на существующей модели ВОД деформации. Эффективность рассмотренного метода доказана серией лабораторных экспериментов. © ПНИПУ Ключевые слова:волоконно-оптический датчик (ВОД) деформации, волоконная брэгговская решетка (ВБР), математическое моделирование, лабораторные испытания.  Созонов Николай

show abstract

A diaphragm-type fiber Bragg grating pressure sensor with temperature compensation

Cited by 101 publications

References 24 publications

Fiber Bragg Grating Sensors for Mainstream Industrial Processes

Fiber Bragg Grating Sensors for Mainstream Industrial Processes

Temperature Compensation Fiber Bragg Grating Pressure Sensor Based on Plane Diaphragm

Theoretical and Experimental Study of Structural Elements’ Influence of Fiber-Optic Strain Sensor on Its Readings and Correction Procedure for Transfer Function

Contact Info

Product

Resources

About