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耐高温1000℃光纤光栅传感系统

成果类型:: 新品种

发布时间: 2021-10-27 11:56:53

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:陕西省西咸新区| 宋莹 | 2022-11-08 10:09:03

光纤光栅传感器具有响应快、可分布式测量、并行传输容量大、抗电磁干扰等特点,适用于应变、温度、应力等多种参量的测量。传统的光纤光栅由光敏光纤制备,其折射率调制是由于色心的产生形成的。在400℃以上这种光栅结构就被擦除,无法应用在高温环境下。

本项目针对传统光纤光栅温度传感器的上述不足,采用超短脉冲微纳加工技术结合特殊封装工艺制备可用于高温环境下的光纤光栅温度传感器。

(1)采用超短脉冲激光作为光源取代传统的紫外光光源,基于超短脉冲激光与光纤材料的非线性作用诱导材料产生永久折射率改变,解决传统光纤光栅结构的高温消退问题,可对任何材料的光纤进行直接刻写。

(2)工艺简单,不需要对光纤进行载氢增敏处理;

(3)在玻璃转化温度高的光纤中直接刻写光纤光栅,克服传统石英光纤熔点低的限制。实验室已经具备加工反射率90%以上的光纤布拉格光栅的条件,加工的石英光纤布拉格光栅在1000℃的环境下保持1小时反射率仍保持在常温反射率的90%,相关参数接近国际报道最好水平。

可应用于冶金、煤炭、石油、化工等高温领域。在隧道、桥梁、大坝发电站、变电站、储油基地、各类仓库、化工厂高层建筑、航天工业等领域都有着重要的应用。

西安交通大学(Xi’an Jiaotong University),简称“西安交大”,位于陕西省西安市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学,由教育部与国家国防科技工业局共建,国家“双一流”建设高校,首批进入国家“211工程”和“985工程”,国家“七五”“八五”重点建设高校,入选“珠峰计划”“强基计划”“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划,是环太平洋大学联盟、九校联盟(C9) 、中国大学校长联谊会、全球能源互联网大学联盟、中俄综合性大学联盟 、中俄交通大学联盟、CDIO工程教育联盟、丝绸之路大学联盟成员高校,是中国人工智能教育联席会理事长单位、学位授权自主审核单位、中国三所开设少年班高校之一。

(1)管式封装(探头式)

利用耐高温管材保护光栅结构,并在低温区粘接。简单方便、可以手持、耐温性能好。

(2)片式封装(分布式)

采用耐高温的金属涂层光纤,可在一根光纤上同时实现多点传感。

(3)实时显示并保存温度变化;

(4)多通道扫描多点传感解调;

(5)实时显示并保存FBG反射光谱;

(6)基于VisualStudio 2015平台开发。

(7)误差小于4‰。

为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化,采取以下方式并达到相应的目的:

一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;

二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;

三是完善管理,优化流程,以强化对企业生产经营的控制力;

四是进入新的市场,以扩大市场规模;

五是培育新的能力,以取得新的优势;

六是完善经营管理的体制机制,以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制,按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等,协同推进研究开发与科技成果转化。