关键词:
光纤布拉格光栅
流量温度复合测量
应变温度交叉敏感
粒子群算法
Elman神经网络
摘要:
针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器应变温度交叉敏感问题,提出了基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)Elman神经网络的温度补偿算法。首先,基于流体力学和FBG传感原理,设计了探针式FBG流量温度复合测量传感器,分析了流量温度复合传感机理;然后,搭建了流量温度复合测量实验平台获取测量数据,进行了误差分析;最后,利用PSO优化Elman神经网络获取最优隐含层数和最优函数组合,构建PSO-Elman算法模型对测量数据进行温度补偿,补偿后FBG传感器在流量2—30 m^(3)/h范围内,流量最大误差、均方误差分别为0.086 m^(3)/h和0.0027 m^(3)/h,温度最大误差、均方误差分别为0.084℃和0.0017℃。实验结果表明:该传感器可实现管道内流体流量温度复合测量,结合PSO-Elman算法可以有效降低应变温度交叉敏感引起的误差,显著提升传感器测量性能。