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基于对称倾斜悬臂梁和焊接玻璃封装的恶劣环境下光纤光栅加速度计( Fiber Bragg grating accelerometer based on symmetrical tilting cantilever beams and solder glass packaging for harsh environment )
Shuangshuang Li Zhongyao Feng Qiqi Ma Ruohui Wang Xueguang Qiao
针对石油天然气资源勘探领域现有光纤加速度传感器可靠性低的问题，提出了一种可在井下长期使用的基于光纤布拉格光栅(FBG)的高可靠性加速度传感器。加速度传感器利用质量块产生的惯性力使对称倾斜的悬臂梁轻微弯曲来检测振动信号。采用焊料玻璃封装FBG是保证传感器在恶劣环境下保持高稳定性的重要方法。它能显著降低传感器的蠕变，提高传感器的抗热震性能。通过理论计算，推导出传感器的灵敏度公式，并利用MATLAB求解出能使灵敏度最大化的尺寸参数。之后对传感器的性能和高温下的稳定性进行了测试。实验表明，加速度传感器的工作频率范围为0.1~30 Hz,室温下灵敏度为290 pm/g,最大横向干扰度为3.6%。最重要的是，玻璃焊接封装的传感器能够在长期高温下保持极佳的稳定性。此外，该传感器对剧烈的温度冲击响应迅速，在反复热冲击后仍能保持测量精度。因此，该传感器可可靠地用于井下等恶劣环境下的微振动测量。
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