用于PEMFC的FBG湿度传感器的制作及性能研究

张城; 陈涛; 刘士华; 刘康杰

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用于PEMFC的FBG湿度传感器的制作及性能研究

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研究了以聚酰亚胺为湿敏材料的光纤Bragg光栅(FBG)湿度传感器并用其对质子交换膜燃料电池(PEMFC)停机过程中内部湿度进行了实时监测。传感器利用聚酰亚胺的湿膨胀效应,实现了对24.7%-98%RH范围内相对湿度的监测。采用腐蚀光纤包层的方法减小光纤包层直径,实验结果表明,该方法能在不影响FBG相对湿度传感器灵敏度的情况下,提高对外界环境相对湿度变化的响应速度。所研制的FBG相对湿度传感器灵敏度能达到3.8 pm/RH,线性度达到99.85%,最大回程误差不超过9 pm,当环境相对湿度从50%突变到85%时,经过腐蚀处理后的FBG相对湿度响应时间仅为15.4 s。将该FBG湿度传感器布置于PEMFC内部进行停机过程中湿度的实时监测,实验结果表明,所制作的FBG湿度传感器能够准确地反映PEMFC停机吹扫过程中内部湿度的变化。

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来源
《光电子．激光》 |2020年第10期|1025-1035|共11页
作者
张城; 陈涛; 刘士华; 刘康杰;
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作者单位

武汉理工大学机电工程学院;

湖北武汉430070;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类光纤元件;
关键词
光纤Bragg光栅(FBG); 质子交换膜燃料电池(PEMFC); 湿度传感器; 灵敏度; 响应时间;

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