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海洋溫度傳感器國內外研究

單溫度傳感器:2005年,詹亞格等人。中科院上海光學精密機械研究所提出的鋁槽封裝結構,海洋溫度傳感器的結構更加牢固,安裝和固定更加方便。

2007年,山東省科學院激光研究所魏玉斌等人提出了光纖布拉格光柵溫度傳感器系統,該傳感器采用聚酰亞胺絕緣材料封裝,可以實現實時、快速、準分布式的溫度測量。實驗表明,該系統的溫度測量精度為±1℃,分辨率為0.1℃。

2013年,王永杰等。中國科學院半導體研究所(Institute of semiconductors)的研究人員在海試中將該所研制的FBG溫度傳感器與sbe56(sea bird electronic,SBE)進行了比較。測試表明,該光纖光柵溫度傳感器的精度為0.1℃,溫度測量范圍為0-35℃,靈敏度為30pm/℃,響應時間約為50ms。2014年,王永杰、王宇等設計了銅管雙端封裝光纖光柵,響應時間最快可達48.6ms,基本達到商用電子傳感器的響應時間水平,能夠滿足海洋環境溫度監測的特殊需要。

2015年,王永杰、王宇等設計了新型光纖光柵溫度傳感器。實驗表明,在0~35℃的溫度范圍內,無壓力下具有良好的重復性、滯后性和線性度。傳感器的溫度靈敏度為29.9pm/℃,接近理論值。結果表明,光纖光柵的中心波長不受壓力的影響。

2016年,高曉丹等。武漢東湖大學的碳膜光纖光柵溫度傳感器采用銅膜電鍍和磁控濺射的方法,設計了耐海水腐蝕的碳膜光纖光柵溫度傳感器。當模擬海水溫度為0-50℃時,顯示出較高的線性度,溫度靈敏度隨銅膜厚度的增加呈指數增長。研究還發現,這種金剛石結構可以抑制海水中銅膜的敏化腐蝕。

2017年,山東省科學院研究所呂京生、張發祥等設計了適用于海洋棄置測量的光纖光柵溫度傳感器。結構如圖2所示。金屬管封裝FBG制作相對簡單,不影響柵極面積,響應時間為38ms;直接封裝在金屬外層的FBG在受力不均勻時容易產生啁啾,技術要求高,響應時間為17ms。

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