СПОСОБЫ ЮСТИРОВКИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ 

Шачнева Елена Андреевна, соискатель, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40); программист, ООО «Норд-Пак» (Россия, г. Пенза, ул. Рябова, 7) e_shachnva@mail.ru

681.7.068 

DOI

10.21685/2307-5538-2020-4-8  

Актуальность и цели. К средствам измерения скорости подачи топлива на борту воздушного судна предъявляются высокие требования по искро-взрывопожаробезопасности, а также отсутствию вредных электромагнитных воздействий, удобству монтажа, точности измерений и сохранению работоспособности в тяжелых условиях эксплуатации. Для применения в таких условиях хорошо себя зарекомендовали волоконно-оптические средства измерений. Несмотря на очевидные преимущества по сравнению с существующими аналогами, волоконно-оптические датчики не получили широкого распространения на отечественном рынке средств изменений. Во многом основной причиной тому послужило отсутствие достаточной информации о технологических особенностях проведения процедуры юстировки и настройки волоконно-оптических датчиков. В данной статье рассматриваются особенности проведения таких процедур и их эффективность при проектировании и изготовлении волоконно-оптических датчиков скорости
движения жидкости (ВОДСДЖ).
Материалы и методы. Для улучшения метрологических характеристик волоконно-оптического датчика скорости движения жидкости разработана технология его юстировки и технология точного позиционирования оптического волокна относительно источника и приемника излучения.
Результаты. Определены основные критерии и функции юстировки волоконно-оптических датчиков скорости движения жидкости. Улучшены основные технические и метрологические характеристики волоконно-оптических датчиков скорости движения жидкости в тяжелых эксплуатационных условиях. На основании полученных экспериментальных данных сформированы основные технические характеристики датчика.
Выводы. Разработанная технология юстировки и технология позиционирования оптического волокна относительно источника и приемников излучения ВОДСДЖ позволяет добиться повышения чувствительности преобразования оптических сигналов в 1,5 раза. При правильном проведении процедуры юстировки снижается количество дополнительных погрешностей, влияющих на увеличение изгибов оптического волокна.  

Ключевые слова

ракетно-космическая техника, волоконно-оптический датчик скорости потока жидкости, юстировка, волоконно-оптический кабель, метрологические характеристики

 Скачать статью в формате PDF

1. Бадеева, Е. А. Принципы повышения надежности волоконно-оптических кабелей для датчиков с открытым оптическим каналом / Е. А. Бадеева, Е. А. Полякова, А. В. Мотин // Волоконно-оптические, лазерные и нанотехнологии в наукоемком приборостроении («Свет-2018») : материалы Междунар. науч.-техн. конф. с элементами научной молодежной школы, посвящ. 20-летию ведущей научной школы России «Волоконно-оптическое приборостроение» / под ред. проф. Т. И. Мурашкиной. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2018. – С. 23–27.
2. Шачнева, Е. А. Волоконно-оптический датчик расхода жидкостных сред для системы жизнеобеспечения космонавтов / Е. А. Шачнева, Т. И. Мурашкина, А. Ю. Удалов // Сборник конкурсных докладов ХIII Всерос. молодежного Самарского конкурса-конференции научных работ по оптике и лазерной физике. – Москва : ФГБУ науки Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, 2015. – С. 361–366.
3. Бадеева, Е. А. Волоконно-оптические датчики давления для информационно-измерительных систем ракетно-космической и авиационной техники : дис. ... д-ра техн. наук / Бадеева Е. А. – Пенза, 2017. – 463 с.
4. Юрова, О. В. Вывод функции преобразования дифференциального волоконно-оптического преобразователя угловых перемещений / О. В. Юрова, С. А. Бростилов, А. С. Щевелев, Т. И. Мурашкина // Датчики и системы : сб. докл. XXX науч.-техн. конф. молодых специалистов (30–31 марта 2011 г.) / под ред. акад. Академии проблем качества РФ А. В. Блинова. – Пенза : ОАО «НИИФИ», 2011. – С. 45–51.
5. Щевелев, А. С. Технология дифференциального волоконно-оптического датчика виброускорения / А. С. Щевелев, О. В. Юрова, С. А. Бростилов, Т. И. Мурашкина // Датчики и системы : сб. докл. XXX науч.-техн. конф. молодых специалистов (30–31 марта 2011 г.) / под ред. акад. Академии проблем качества РФ А. В. Блинова. – Пенза : ОАО «НИИФИ», 2011. – С. 61–67.