基于光纤光栅的高精度温度传感器研制

该项目基于光纤光栅对温度、压力的敏感原理，尝试将光纤光栅引人到地震前兆综合观测领域，初步目标是研制出能够满足地震前兆观测规范要求的精密温度传感器，形成高稳定性和高抗干扰能力的全新的地震前兆观测技术系统。研究内容主要包括：（1）高精度光纤光栅温度传感器的研制及现场实验；（2）后端综合测量技术系统调试实验研究及相关软件开发；（3）探索用于形变观测类传感器的可行性。由于光纤光栅是基于波长变化反映被测量变化，具有电类传感器无法比拟的优点,零点无漂移,长期稳定,使用寿命长等等。这些优点恰恰就是地震前兆观测技术系统设计所追求的目标，此项目的完成可望为解决长期困扰地震前兆观测领域的抗干扰问题、稳定性问题提供可行的技术方案。该项目前期基础工作已在所长基金项目支持下进行了初步研究并取得可喜进展，进一步深入研究，有望取得实用性,进而产生具有巨大社会效益和潜在经济效益的研究成果.

该项目基于光纤光栅对温度、压力同时敏感原理，通过机械增敏装置大幅度提高光纤光栅传感器的温度灵敏度系数，研制出高灵敏度温度传感器。初步目标是研制出能够满足地震前兆观测规范要求的精密温度传感器，形成高稳定性和高抗干扰能力的全新的地震前兆地温观测技术系统。. 研究内容主要包括：（1）高灵敏度温度传感器研制；（2）灵敏度与测量范围矛盾的解决方法研究；（3）增敏装置的稳定性实验和研究。. 由于光纤光栅是基于波长变化反映被测量变化，具有电类传感器无法比拟的优点：零点无漂移,长期稳定,使用寿命长等等。这些优点恰恰就是地震前兆观测技术系统设计所追求的目标，此项目的完成可望为解决长期困扰地震前兆观测领域的抗干扰问题、稳定性问题提供可行的技术方案。该项目前期基础工作已在所长基金项目支持下进行了可行性研究并取得初步进展，进一步深入研究，有望取得实用性,进而产生具有巨大社会效益和潜在经济效益的研究成果. . 由于传感器采用了机械增敏装置，即利用金属悬臂梁的热涨冷缩效应来提高传感器的灵敏度。但在具体操作中，利用粘合剂将光栅与金属固定时产生了新的问题，即由于固定胶本身的蠕变对观测数据的长期稳定性有影响，采用不同胶固定的传感器或多或少都存在慢漂移。通过大量实验，采用与光纤物理性能相近的低熔点玻璃焊接固定，制作出效果较理想的温度传感器。. 项目进行了大量的基础性实验，因而取得了可喜成果：国内核心期刊发表研究论文5篇，其中2篇被sci收录，2篇被ei收录；申请专利20项，其中3项为发明专利，17项实用新型专利，发明专利“工作于高、低温的高灵敏度光纤光栅温度传感器的制作方法”获第十二届中国专利优秀奖。