机械工程学报

作者：林启敬, 伍子荣, 赵娜, 田边, 蒋庄德

单位：1. 西安交通大学高端制造装备协同创新中心 西安 710054;2. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049;3. 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室 武汉 430074;4. 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 杭州 310027

关键词：光纤传感器,高温测量,航空发动机,信号解调,性能测试；

基金：国家重点基础研究发展计划（973计划，2015CB057402）、中国博士后基金（2017M613114）、西安交通大学基本科研业务费（xjj2016011、syspz2017025）、数字制造装备与技术国家重点实验室（华中科技大学）开放课题（DMETKF2016006）和流体动力与机电系统国家重点实验室（浙江大学）开放基金（GZKF-201617）资助项目。

光纤F-P温度传感器具有结构稳定、精度高、体积小、抗电磁干扰、质量轻和成本低等优点，在航空发动机高温测量领域具有重要的潜在应用。针对航空发动机的高温工况，利用多光束干涉原理设计了光纤F-P传感器，并通过端面检测、显微测量等手段完成了光纤F-P温度传感器的制备。针对传统光谱仪解调系统昂贵，解调速度慢的不足，以F-P滤波器和DSP为核心设计了传感器的信号解调系统，克服了传统光谱仪解调的局限性；进行了解调系统的硬件设计，完成了光电转换放大电路的原理设计、仿真分析和电路制作，实现了解调系统的初步搭建。在高控温精度的高温炉中采用标准热电偶对制备完成的传感器进行标定，结果表明：在30~1 000℃温度范围内，传感器的温度响应灵敏度为0.012 nm/℃，线性度为0.996。

来源：2019年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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