一种基于光纤光栅的多参量传感器、测量方法及系统

技术特征：
1.一种基于光纤光栅的多参量传感器，其特征在于，包括：光纤，包括光纤纤芯和光纤包层，其中，所述光纤包层包裹所述光纤纤芯；光栅，均匀分布在所述光纤纤芯中；聚酰亚胺金属杂化涂层，涂覆包裹所述光纤包层；绝缘涂层，涂覆包裹所述聚酰亚胺金属杂化涂层。2.一种基于权利要求1所述的基于光纤光栅的多参量传感器的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，包括：剥离所述光纤两端处的所述绝缘涂层，露出所述聚酰亚胺金属杂化涂层，在露出的所述聚酰亚胺金属杂化涂层上加电源；将所述基于光纤光栅的多参量传感器放置于待测液体中，获取波长偏移量；根据所述波长偏移量，确定所述待测液体的液位和流量。3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，所述将所述基于光纤光栅的多参量传感器放置于待测液体中，获取波长偏移量，包括：将所述基于光纤光栅的多参量传感器放置于所述待测液体中，使得所述光纤的轴向方向与所述待测液体的液面方向垂直；根据所述基于光纤光栅的多参量传感器获取到初始波长，调整所述电源的电流大小，对应地获取调整波长；根据所述初始波长和所述调整波长，通过作差，获取波长偏移量。4.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，根据所述波长偏移量，确定所述待测液体的液位，包括：根据所述波长偏移量，确定所述光纤的温度分布信息；根据所述温度分布信息，确定所述光栅的温度突变位置；根据所述温度突变位置，确定所述待测液体的液位。5.根据权利要求4所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，所述根据所述温度分布信息，确定所述光栅的温度突变位置，包括：通过插值算法将所述温度分布信息进行连续化处理，得到连续的温度分布信息；根据所述连续的温度分布信息，确定所述光栅的温度突变位置。6.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，根据所述波长偏移量，确定所述待测液体的流量，包括：根据所述波长偏移量，确定所述光纤的温度变化值；根据所述温度变化值，确定所述光纤的热量变化值；根据所述波长偏移量及其对应的所述热量变化值，确定所述待测液体的流量。7.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，所述光栅采用波分复用方法阵列排布。8.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，所述聚酰亚胺金属杂化涂层包括聚酰亚胺聚合物、氯化钴和氯化锂。9.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法，其特征在于，所述绝缘涂层包括丙烯酸酯。10.一种基于光纤光栅的多参量测量系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的基于
光纤光栅的多参量传感器，或，如权利要求2-9任一项所述的基于光纤光栅的多参量测量方法。

技术总结
本发明提供一种基于光纤光栅的多参量传感器、测量方法及系统，该传感器包括：光纤，包括光纤纤芯和光纤包层，其中，光纤包层包裹光纤纤芯；光栅，均匀分布在光纤纤芯中；聚酰亚胺金属杂化涂层，涂覆包裹光纤包层；绝缘涂层，涂覆包裹聚酰亚胺金属杂化涂层。通过设置具有导电能力的聚酰亚胺金属杂化涂层，实现光纤温度的调整，温度变化会引起光栅波长偏移量，然后根据光栅的波长偏移量得到温度场分布，从而测量液体的液位，并且根据温度差测量流量，实现了同一设备测量出液位高度和流量两个变量。了同一设备测量出液位高度和流量两个变量。了同一设备测量出液位高度和流量两个变量。


技术研发人员：范典 戢雅典 周次明 郭会勇 唐健冠
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/11/11