基于氧化石墨烯-聚乙烯醇薄膜的光纤光栅湿度传感器

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单位西安石油大学理学院光电油气测井与检测教育部重点实验室;西安和其光电科技股份有限公司;西北大学物理学院;
来源光电子·激光
出版年2024
期号07
摘要
为提高光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)对环境湿度的敏感性,本文提出将氧化石墨烯-聚乙烯醇溶液涂覆在FBG上进行湿度增敏。首先对传感器的湿度响应进行了理论研究,然后使用提拉镀膜法制作了传感器样品,实验讨论了湿敏溶液的混合比例和薄膜厚度对湿度灵敏度的影响。进一步的实验研究结果表明:当氧化石墨烯和聚乙烯醇溶液的混合比例为9∶1,涂覆厚度为89μm时,在相对湿度50%—60%RH(relativehumidity)的湿度范围内,传感器的湿度灵敏度为2.3 pm/%RH;在60%—70%RH的湿度范围内,传感器的湿度灵敏度为7.7 pm/%RH;在70%—80%RH的湿度范围内,湿度灵敏度为47.2 pm/%RH。传感器的温度灵敏度为13.2 pm/℃,湿度测量的不稳定性为0.064 7%RH,响应和恢复时间分别为0.84 s和11.46 s。该传感器制作简便、湿度灵敏度高、稳定性好,具有较大的应用潜力。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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