基于光电探测器阵列的光纤布拉格光栅传感系统解调方法

比较通用线阵CCD,光电二极管阵列(PDA),CMOS成像传感器和InGaAs成像传感器的原理、特点和性能,提出基于InGaAs成像传感器的光纤光栅传感解调方法,并设计基于线阵InGaAs成像传感器的光纤光栅传感解调系统,利用该系统对应力和温度变化进行传感测量实验,验证系统的实用性。基于线阵InGaAs成像传感器的解调系统不仅测量精度和分辨率很高,响应速度快,而且从根本上改变了传统光纤光栅传感解调系统结构尺寸,光纤光栅传感解调仪工程实用化奠定了基础,具有很好的应用前景。     

船用光纤光栅应变传感器温度补偿技术

为了使基于光纤光栅的船舶结构安全监测系统的测量结果更加准确，设计试验装置，定量研究预拉伸值、封装形式和封装基底等因素对光纤光栅（FBG）传感器温度灵敏度的影响；测试多个型号的光纤光栅传感器进行验证，并为船用光纤光栅应变传感器设计温度补偿传感器。研究结果表明：预拉状态和封装基底材料是影响光纤光栅传感器温度灵敏度的主要因素，使用与被补偿传感器一致的基底材料和封装工艺制作温度补偿传感器能够达到理想的效果。此外，研究中还给出了光纤光栅温度补偿传感器选择、设计的基本原则和方法。     

光纤光栅传感器应变和温度交叉敏感问题

解决光纤光栅传感器波长信号的交叉敏感问题,实现温度和应力的区分测量是光纤光栅传感器应用中的一个必须面对的问题。文章从理论上分析了引起交叉敏感的物理机制,全面地介绍了国内外各种解决此问题方案及最新进展,并对各种方案的其主要特点进行了分析。     

基于原位布拉格光栅传感技术的电机热监控

介绍一种使用布拉格光栅(FBG)光纤热传感器实现的可以抗电磁干扰的感应电机热监测方案,为感应电机提供保护并辅助其运行。该方案实现了对感应电机定子绕组热状态的实时测量,能够在电机运行时,诊断感应电机的故障和健康状况。热监控系统搭建在一个逆变器驱动的全封闭扇冷式(TEFC)感应电动机上,系统搭建成功后对电机进行热状态监控试验。通过分析FBG传感器收集的实时数据,得出符合安全标准感应电机的性能指标,验证该电机的运行情况,并评估该方案的监控能力。     

海底管道振动监测光纤光栅加速度传感器的研发

利用光纤光栅(FBG)作为基本传感元件,设计制作了一种基于等强度悬臂梁结构的新型光纤光栅加速度传感器,测量范围+/-2g,灵敏度540pm/g,测量频率范围0~18Hz。该加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率,抗横向干扰能力强,适合海洋平台、海底输油管道等大型油气工程结构的加速度测量和长期监测。     

光纤光栅传感技术在港机金属结构检测中的应用

设备金属结构的状态监测与故障诊断技术不断发展,温度检测、超声波探测、传感器测量、频谱分析、时域分析、应力云图计算、声发射检测等技术得到了广泛应用,目前又开始采用光纤光栅传感技术检测港口机械金属结构。1光纤光栅传感技术的优势光纤光栅传感技术是一种先进的波长调制     

基于二次曲线修正的光纤光栅Bragg波长解调算法

光纤光栅反射波长即光纤光栅Bragg波长的解调技术是光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)实用化的关键技术。针对基于可调谐法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)滤波器的光纤光栅解调系统,在直线插值法的基础上,提出了二次曲线修正的光纤光栅Bragg波长解调算法,并做了实验研究,达到了提高光纤光栅Bragg波长解调精度的目的。     

光纤光栅传感器在舰船结构健康监测中的应用

光纤光栅传感器是一种新型传感器,相对传统的传感器具有体积小、灵敏度高、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰,能组建大规模准分布式传感网络等特点,近年来已成为结构健康检测领域中的研究热点。本文介绍光纤光栅传感器(FBG)的特点和工作原理,综述国内外光纤光栅传感器在舰船结构健康监测领域的研究现状,探讨基于光纤光栅传感器的舰船结构健康监测系统的组成和主要研究内容。     

光纤光栅传感解调方法概述

文中概述了光纤布拉格光栅的基本原理,其信号解调技术是光纤光栅传感应用的关键点,本文简介了三种常用的光纤光栅传感解调的方法的基本原理,并分析其优缺点。     

光纤光栅传感技术浅析

作为光电子研究领域的一种新兴技术，以光纤光栅为基本传感器的检测技术近年来受到广泛的关注，世界各国的研究者都在深入开展与此项技术的相关研究。文章对光纤光栅传感技术过去的成果以及未来的走向进行了探讨。     

基于FBG传感的水下潜器结构健康监测系统研究

依据水下潜器深潜期间耐压壳结构的强度保障需求,以光纤光栅(FBG)原理为基础,针对水下潜器耐压壳结构特点,对光纤光栅应变传感监测系统的基本构成和工作原理进行分析,具体给出各监测子系统功能作用和监测系统流程。通过理论计算及复杂应力区的有限元数值仿真模拟,为实现光纤光栅测点优化布设提供力学基础。     

光纤布拉格光栅传感系统在海洋平台监测中的应用研究

本文首先阐述了光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的传感原理和基本组成.然后介绍了我们研制的FBG温度和应变传感器的特性以及关于它们应用于平台监测中的可靠性问题的研究结果,包括疲劳损伤、防水密封和机械防护.最后讨论了FBG传感系统在海洋工程中的其它潜在用途.     

隧道火灾探测技术比较

分析了隧道火灾报警领域几种常见的火灾探测技术的原理及其优缺点，包括双波长火灾探测技术、光纤喇曼散射感温火灾探测技术和光纤光栅感温火灾探测技术。后2种技术同属光纤传感技术，重点对这2种技术进行了比较，得出光纤光栅感温火灾探测技术更适合隧道火灾报警领域应用的结论。     

光纤光栅传感器在分布式测量系统中的应用

介绍了光纤光栅传感器在分布式测量系统中的应用，给出了光纤光栅测量节点的软硬件实现，并对实时性等影响分布式系统性能的因素做出了分析，最后，对于完善方案提出了构想。     

FBG应变传感器在隧道长期健康监测中的应用

隧道结构长期运营安全监测需要采用长效性好的传感测试技术，近年发展起来的光纤光栅传感器是一种数字式的光纤传感技术，具有长期稳定性好、测量精度高和适宜远程监测等优点。将光纤光栅传感器应用于厦门翔安隧道结构健康监测系统，实现了对二次衬砌混凝土应变的长期监测。结果表明光纤光栅传感器测量数据稳定可靠，监测效果良好。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

具有温度自补偿功能的光纤光栅传感器结构研制

长周期光纤光栅在拉紧的状态下粘贴在材料为铜和树脂玻璃的衬底材料上,利用材料受热膨胀引起的应变变化原理补偿温度漂移,设计了一种无源温度补偿技术。结果表明,未补偿的光纤光栅的温度灵敏度为118pm/℃左右,安装在铜制衬底上时为78pm/℃左右,而安装在树脂玻璃衬底时光纤光栅透射光谱的波形将发生改变。试验证明选择合适衬底材料可改善长周期光纤光栅波长的温度稳定性,该技术可运用于船舶进行关键参数的工程测量。     

船舶水润滑轴承振动状态的光纤传感监测及信号分解

为分析船舶运行过程中水润滑轴承的振动状态,对光纤光栅传感器进行封装保护,将其植入轴承橡胶轴瓦中,监测轴承的受力振动信号,并对其进行小波包分解.研究结果表明,光纤光栅传感器能适应水润滑轴承所处的恶劣工况,监测轴承的振动状态信号;采用小波包技术能快速地对轴承的低频回旋振动信号和高频摩擦振动信号进行分离.研究成果可应用于水润滑轴承的智能化设计和船舶的健康监测中.     

船舶结构分布式测量系统及其模型

基于船舶挠性结构变形测量的现状、捷联惯导系统的应用现状和目前光纤布拉格传感器可复合使用、波长编码的独特优点,本文提出采用捷联惯导系统与分布式光纤布拉格光栅组成对船舶结构进行变形测量和健康监测的设计方案,分析了可行性,并建立了由捷联惯性系统和光纤布拉格传感器组成的光电多传感器初步测量模型.     

基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统研究

随着我国铁路建设进入快速发展时期,对铁路安全运输提出了更高的要求,建立铁路异物侵限监测系统显得很有必要。由此提出用光纤布喇格光栅应力传感器替代传统的电类传感器,分析了光纤布喇格光栅应力传感器的工作原理,设计了基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统并分析了预警过程。所设计的铁路异物侵限监测系统实现了分布式测量、光缆传输、系统集成、实时监测、在线控制等功能,为列车安全运行提供了可靠保障。