水银柱活塞差动式光纤布拉格光栅倾角传感器

为了适应公路边坡倾斜监测的需要, 提出了一种新型的水银柱活塞差动式光纤布拉格光栅(FBG)倾角传感器。传感器所测对象的倾角发生变化时, 水银柱在金属壳内的有效长度发生改变, 对传压活塞的压力也相应改变。传压活塞通过传力杆将水银的压力传递给等强度悬臂梁自由端, 使得粘贴在等强度悬臂梁左右两侧的FBG中心波长变化。利用有限元方法在不同倾斜角度下运用两点粘贴法分析等强度悬臂梁与FBG的应力特性, 根据仿真参数研制了倾角传感器, 并对该传感器进行了角度标定实验和温度敏感实验。实验结果表明, FBG倾角传感器量程范围为0°~40°, 灵敏度为21.8 pm/(°), 拟合度R2为0.998, 重复性为1