科创中国
结合镀膜技术的游标增敏光纤气压传感器及其制备方法
成果类型：: 新技术
发布时间: 2022-12-09 10:39:10
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 于兴洲 | 2023-11-11 20:49:16
结合镀膜技术的游标增敏光纤气压传感器及其制备方法，本发明涉及一种光纤气压传感器及其制备方法。本发明结合镀膜技术的游标增敏光纤气压传感器，包括宽带光源、光谱分析仪、3‑dB耦合器、微腔FPI‑1和微腔FPI‑2。制备方法：A、制备微腔FPI‑1；B、制备微腔FPI‑2；C、将微腔FPI‑1与微腔FPI‑2并联，分别通过光纤与3dB耦合器的两个端口连接，再将宽带光源的输出端和光谱分析仪的输入端分别通过光纤与3dB耦合器一端口连接。本发明结合镀膜技术的游标增敏光纤气压传感器的灵敏度为单个空气腔光纤气压传感器灵敏度的22.98倍，气压检测的灵敏度大幅度提升。
光纤气压传感器由于具有紧凑、抗干扰和高精度等优点，已广泛应用于自动化生产、航空航天、军事和医疗诊断领域。各种光纤传感器，例如长周期光纤光栅、光纤布拉格光栅、马赫-曾德干涉仪和法布里-珀罗干涉仪(FPI)已被开发用于测量气体压强，其中FPI因其制造灵活、操作简单、组合方便等优点而非常有前景。
光纤FP腔传感器具有灵敏度高、尺寸小、结构简单、响应快、抗电磁干扰等优点，受到了各行各业的广泛关注。为了改善单个封闭腔光纤气压传感器气压灵敏度不高的问题，结合镀膜技术设计制备了一种游标增敏的并联F-P腔光纤气压传感器。
FPI传感器测量气压的机理是通过观察光纤折射率或F-P腔长的变化来获得气压变化趋势。但现有封闭腔光纤气压传感器存在气压灵敏度不高的缺陷。
随着老龄化的到来以及居民不健康生活方式的传播，我国居民心血管病危险因素呈现低龄化群体中快速增长及个体聚集趋势。急性心肌梗死（AMI）作为心血管病的常见病，具有起病急，致死率极高的特点。而心肌梗死后左心室重构是缺血性心力衰竭的结构基础，研究心肌梗死后左心室重构、心力衰竭相关指标，寻找更好、更敏感的生物标志物一直是关注的热点。Cys C作为一种半胱氨酸蛋白酶抑制剂，在所有有核细胞中以恒定的速率产生，并由肾小球滤出并被重新吸收。Cys C不受性别、年龄和体重的影响。Cys C是肾功能不全的新型标志物，与血清肌酐相比，其较为敏感，尤其作为肾功能轻微损伤的标志物。近些年研究表明Cys C和动脉粥样硬化相关疾病有密切的关系，包括冠心病，稳定型冠心病，以及急性冠脉综合征。本研究收集2012年4月至2013年10月在我院心内科住院并经冠状动脉造影证实为AMI患者，AMI患者经冠状动脉造影按照冠状动脉血管病变数量分为单支病变组（n=16）、双支病变组（n=28）和多支（3支及以上）病变组（n=18），采取患者术前、术后24小时、术后1月、术后3月外周静脉取血2ml，检测血清CysC水平，患者于入院24小时内、术后1月、3月行心脏超声检查，检测左室射血分数（LVEF）值及左心室舒张末期内径（LVEDD）。拟在探讨AMI患者经PCI治疗前后Cys C的水平与冠状动脉病变支数、LVEDD及LVEF的相关性
黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位
MEMS导航系统是一种捷联式惯性组合导航系统，陀螺仪和加速度计直接固连在运载体上，精确测量载体的旋转运动角速率和线运动加速度信息，然后送至运载体计算机中进行实时的姿态矩阵解算，通过姿态矩阵把惯性导航系统中加速度计测量到的运载体沿载体纵、横轴的加速度信息，转换到导航用的运动参考坐标系轴向，然后再进行导航解算；并从捷联矩阵的有关元素中提取机体的姿态角。MEMS导航系统是由三个微陀螺仪、三个微加速度计、三轴磁强计和一个GPS接收机组成。 项目采用硅微惯性系统+磁传感器+GPS组合的方案，在GPS信号有效的前提下，硅微惯性系统+磁传感器+GPS组合成为惯性导航系统的功能，可以连续输出载体的姿态、速度、位置；在GPS信号无效的情况下，硅微惯性系统+磁传感器组合为惯性航姿系统的功能，可以连续输出载体的姿态。GPS信号有效性的判断采用逻辑检测判断硬故障和中等故障。 项目主要技术在惯性导航系统状态，在载体运动达到一定速度后（如3 m/s），MEMS导航系统的航向融合观测值采用GPS的航迹向进行估计，同时GPS的航迹向也作为微惯性导航系统中磁传感器得出的磁北向至真北向间误差的估计与补偿的观测量。这样当GPS信号无效时，采用补偿得很好的磁传感器输出与硅微惯性系统在一定的时间内（3分钟）继续保持惯性导航系统状态，超过一定的时间后（6分钟）转换到惯性航姿系统状态。 项目采用硅微惯性系统+磁传感器+GPS组
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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