光纤光栅高温高压传感器技术.pdf

维普资讯 2008年 第27卷 第6期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 9 光纤光栅高温高压传感器技术 冯 飞，乔学光，贾振安，王 佳，张 磊 (西安石油大学 陕西省光电传感测井重点实验室，陕西 西安710065) 摘 要：随着光纤光栅传感器的广泛应用，高温、高压、强电磁干扰等工业环境是光纤光栅传感器应用的 一 个重要方向。介绍了油气井下高温、高压等恶劣环境下使用的光纤光栅高温传感器、高压传感器。阐述 了现有的一些典型的技术方案、传感器结构设计等。分析了其特性，并对其应用前景进行了展望。 关键词：光纤光栅；传感器；高温；高压；区分测量 中图分类号：TN253 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2008)06-0009一o3 Techniquesoffibregratingsensorsbyhigh temperature andhighpressure FENGFei，QIAOXue—guang，JIAZhen—all，WANGJia，ZHANGLei (ShannxiKeyLaboratoryofPhotoeletricSensingLogging，Xi’anShiyouUniversity，Xi’na 710065，China) Abstract：Alongwithopticalfibergratingsensor’Swidespreadapplication，itisaimportantapplicationdirection inindustrialenvironmentofhightemperature，highpressure，strongelectronmageticinterferencenadSOon．Optical fiberrgatinghishtemperature sensorandhighpressuresensorwhichapplytotheoilgasmineareintroduced．The existingsomemodelstechnical plna sna dthesensorstructural designareelaborated．Itscharacteristicisnaalyzed naditsapplicationprospectisforecasted． Keywords：optical fiberrgating；sensor；hightemperature；highpressure；discriminatingmeasurement 0 引 言 测量等。这些课题难度大，所要求测量温度高，测量范围 光纤光栅传感器由于其独特的优势和广泛的应用在光 大，要求测量手段具较高的灵敏度。实现高温大范围内温 纤传感领域倍受瞩 目，十多年来有了快速的发展。随着光 度测量的首要问题是光纤光栅能够耐高温，这是实现高温 纤光栅传感器应用范围不断扩大，人们对其性能的要求也 传感的前提条件，且要具有较好的传感特性。 越来越高，尤其在石油工业等需要进行较高的温度和压力 通信用光纤Bragg光栅 (FBG)多为采用载氢敏化处理 检测时。由于普通的光纤光栅不能承受较高的温度 ，以其 光纤刻制的I型光纤光栅，即使采用高温退火处理，也只能 直接作为传感元件，当温度高于200℃时将出现较大的误 用于300℃以下的测量环境。在非载氢敏化光纤上，采用 差，测量不准确。现有的光纤光栅温度 、压力传感器的报道 能量大于0．7J／cm。