仪器仪表学报

作者：孙世政，向 洋，党晓圆，张 辉，何盛港

单位：孙世政,1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院,,向 洋,1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院,,党晓圆,2. 重庆移通学院智能工程学院,,张 辉,1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院,,何盛港,1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院,

关键词：粒子群算法;光纤布拉格光栅;流量;温度;复合测量

基金：重庆市教委科学技术研究计划重点项目（KJZD?K202002401）、重庆市普通本科高校新型二级学院建设项目（渝教高［2018］22号）、上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室开放基金（202004）、成渝地区双城经济圈建设科技创新项目（KJCK2020032）资助

针对光纤布拉格光栅流量温度复合传感解耦困难的问题,提出了一种基于粒子群解耦算法的光纤布拉格光栅流量温度复合传感器。首先,结合光纤布拉格光栅传感理论和流量温度复合传感理论,研究了基于光纤布拉格光栅的流量温度复合传感机理。然后,设计了悬臂梁为空心圆柱的一体靶式结构的光纤布拉格光栅流量温度复合传感器,搭建了流量温度实验系统平台,进行了温度和流量复合传感实验。最后,提出了一种基于粒子群算法的FBG流量温度复合传感解耦方法,并运用所设计的粒子群算法对实验数据进行流量与温度解耦研究。研究结果表明,解耦后传感器在3~8m3/h的范围内其流量最大误差为0.014m3/h,温度最大误差为0.021℃,流量测量误差为0.28%,温度测量误差为1.5%,流量均方误差为1.16×10-4m3/h,温度均方误差为1.53×10-4℃,与神经网络算法进行性能比较后,结果表明所采用的粒子群算法解耦效果良好,有效地提高了传感器的测量精度。

来源：2022年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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