低气压CO2环境下基于光纤法珀振动传感器的超声声速测试与分析

摘要：

为了分析超声传感技术在火星大气环境下应用的可行性,提出了一种低气压CO2环境下基于光纤法珀振动传感器的超声声速测试方法,搭建了一套低气压气体超声声速测量试验系统,可实现不同成分(空气、CO2)气体压力从600 Pa～1 MPa分阶段可调,并基于光纤法珀振动传感器开展了不同气体组分、不同压力、不同距离下中心频率分别为21,25,34与40 kHz的高精度声速测量试验,通过理论计算与试验结果表明:膜片式光纤法珀振动传感器在600 PaCO2气体中仍然可以接收到超声信号,在气体温、湿度不变条件下,超声传播速度与压力、频率无关,与气体成分有关;在15℃环境下,各频率超声信号在600 Pa～1 MPa气体压力范围内,测量平均声速在CO2环境下为268.79 m/s,低于空气环境的336.18 m/s;获得了15℃,600 PaCO2气体试验条件下,超声传播速度约为271.51 m/s.

关键词：超声声速、低气压CO2环境、光纤法珀振动传感器

所属期刊栏目：37

分类号：TB754;TM503.5(真空技术)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项2013YQ030915

在线出版日期：2018-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：172-179