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海洋温度传感器国内外研究

单温度传感器:2005年,詹亚格等人。中科院上海光学精密机械研究所提出的铝槽封装结构,海洋温度传感器的结构更加牢固,安装和固定更加方便。

2007年,山东省科学院激光研究所魏玉斌等人提出了光纤布拉格光栅温度传感器系统,该传感器采用聚酰亚胺绝缘材料封装,可以实现实时、快速、准分布式的温度测量。实验表明,该系统的温度测量精度为±1℃,分辨率为0.1℃。

2013年,王永杰等。中国科学院半导体研究所(Institute of semiconductors)的研究人员在海试中将该所研制的FBG温度传感器与sbe56(sea bird electronic,SBE)进行了比较。测试表明,该光纤光栅温度传感器的精度为0.1℃,温度测量范围为0-35℃,灵敏度为30pm/℃,响应时间约为50ms。2014年,王永杰、王宇等设计了铜管双端封装光纤光栅,响应时间最快可达48.6ms,基本达到商用电子传感器的响应时间水平,能够满足海洋环境温度监测的特殊需要。

2015年,王永杰、王宇等设计了新型光纤光栅温度传感器。实验表明,在0~35℃的温度范围内,无压力下具有良好的重复性、滞后性和线性度。传感器的温度灵敏度为29.9pm/℃,接近理论值。结果表明,光纤光栅的中心波长不受压力的影响。

2016年,高晓丹等。武汉东湖大学的碳膜光纤光栅温度传感器采用铜膜电镀和磁控溅射的方法,设计了耐海水腐蚀的碳膜光纤光栅温度传感器。当模拟海水温度为0-50℃时,显示出较高的线性度,温度灵敏度随铜膜厚度的增加呈指数增长。研究还发现,这种金刚石结构可以抑制海水中铜膜的敏化腐蚀。

2017年,山东省科学院研究所吕京生、张发祥等设计了适用于海洋弃置测量的光纤光栅温度传感器。结构如图2所示。金属管封装FBG制作相对简单,不影响栅极面积,响应时间为38ms;直接封装在金属外层的FBG在受力不均匀时容易产生啁啾,技术要求高,响应时间为17ms。