基于光纤布拉格光栅加速度传感器的振动监测系统

振动广泛存在于我们日常的工作和生活中,大型设备与建筑物等的异常振动会给人类的生活带来严重的危害。研究出一套光纤布拉格光栅加速度传感器组成的振动监测系统,克服了传统电磁类加速度传感器的诸多固有缺陷,对设备与建筑物进行高质量的振动测试与分析,以保证工程结构的安全运行,具有重大的经济意义以及社会意义。     

基于光纤光栅应变传感器的潜艇结构监测系统

对潜艇结构的实时监测能有效预防事故的发生.对基于光纤光栅应变传感器的潜艇结构监测系统进行研究,对系统的设计、具体的设计方案及工程应用中的关键问题进行论述,并提出了解决方案.通过应变传感器网络测试实验,得到相应的激励信号和功率谱.     

一种光纤光栅架空输电导线拉力传感器

本文针对目前我国架空输电导线缺乏有效的测力仪器设备的现状,提出并实验验证了一种光纤光栅架空输电导线拉力传感器及其在远距离输电导线拉力监测领域中应用的可行性与优越性。实验结果表明其量程为0KN～300KN,拉力灵敏系数为0.1488KN/pm,并且光纤光栅的中心反射波长移动量与施加给拉力传感器两端的拉力成良好的线性关系。     

光纤光栅传感器在桥梁预应力监测中的应用研究

概述了光纤光栅传感器的基本原理及特点,重点阐述了在桥梁预应力监测中光纤光栅传感器和电阻应变片的对比实验研究,实验结果表明光纤光栅应变传感器相对于电测系统传感器具有精度高,抗干扰能力强,长期稳定性高等特点,能够实现对工程结构的实时在线监测.     

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。     

基于光纤光栅应变传感器的液压驱动绞车缆绳张力监测

基于安装在绞车刹车带上的光纤光栅应变传感器,对液压驱动绞车马达进行加载,试验得出光纤光栅应变传感器的应变差与液压马达压差之间的数学关系.试验结果表明:光纤光栅应变传感器的应变差与液压马达压差呈现线性关系.该结论可应用于各类液压驱动绞车缆绳张力的监测.     

船舶结构应力与缺陷检测中光纤光栅传感器的应用

由于大型舰船大量采用钢结构焊接制造工艺,为了提高舰船的结构安全性,必须对船舶结构的应用与缺陷进行监测,一旦出现应力异常等问题及时报警。本文设计了一种船舶结构应力与缺陷检测系统,该系统的核心是利用光纤光栅传感器的良好性能,将船体结构的应力信号转换为电信号,并通过后续的分析和处理获取船舶结构的工作状态,对于改善船舶监测水平有重要的意义。     

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。     

光纤Bragg光栅加速度传感器研究进展

阐述了基于光纤Bragg光栅原理的加速度传感器的基本原理,重点介绍了国内外基于光纤Bragg光栅理论开发的用于结构关键参数测试的加速度传感器的研究进展,研究表明,多数传感器已经考虑了实际测量的需要,具有广阔的应用空间,部分传感器的研究还有待进一步提高。     

光纤Bragg光栅应变灵敏度的分析

在光纤Bragg光栅传感原理的基础上,从理论上着重研究了由弹光效应引起的轴向应变灵敏度和径向应变灵敏度,并分别进行了轴向应变与径向应变灵敏度和轴向应力与径向应力灵敏度的仿真,仿真结果与理论分析相符。另外,对于动态轴向应变的情况,也给出了波长漂移随时间变化的仿真结果。     

Monitoring blade loads for a floating wind turbine in wave basin model tests using Fiber Bragg Grating sensors: A feasibility study

The blade loading contains sufficient information about the unsteady aerodynamics of Floating Wind Turbines (FWTs), and it serves as the basis for advanced controller developments. Wave basin model test is among the most reliable and economical methods for FWT investigations. However, few FWTs were reported being able to monitor the blade loads during wave basin tests. The main obstacles include strict space/mass limitations in model manufacturing and problems associated with signal transmission between rotating blades and stationary signal processing unit. In this paper, the feasibility of detecting blade loads for model FWT in wave basin tests is investigated. An on-line monitoring system is developed based on Fiber Bragg Grating (FBG) sensors and a Fiber Optical Rotary Joint (FORJ). Extensive validation tests are conducted under different environmental and operational conditions. Results show that the proposed FBG-FORJ sensing system presents impressive feasibility and reliability. As the authors know, it is among the first attempts to monitor the blade loads in real-time for model FWTs in wave basin tests. The present study will serve to enrich the knowledge about unsteady aerodynamics of FWTs and lay the foundation for experimental studies on advanced FWT controllers.     

光纤光栅传感测量中交叉敏感问题及解决方案

目前已有的基于光栅Bragg光栅的各种传感器,基本上都是直接或间接的利用应变和温度改变光纤的中心波长,以达到测试所需被测量的目的。但是中心波长不仅会随测试点的应变发生改变,还会随着环境温度的波动而发生变化,即存在温度和应变交叉敏感的问题。解决温度、应变交叉敏感问题即实现温度和应变的分离检测是光纤Bragg光栅应变传感器得到实际应用的重要前提[1]。文章从理论上分析了引起交叉敏感的物理机制,较为全面地介绍了几种主要的解决方案,并对其主要特点进行了简单的分析。     

复合材料加筋板的光纤光栅测试与分析

设计材料用量相同的复合材料帽形加筋板和T形加筋板,基于2种结构的应变规律理论分析和有限元应变计算结果,提出在筋内部铺设光纤光栅的方案,并制作试验模型进行应变试验测试。将理论应变分布规律、有限元应变计算结果、电阻式应变片测试结果和光纤光栅应变测试结果进行对比分析,结果表明,光纤光栅应变测试结果的线性度要优于应变片。对于帽形加筋板和T形加筋板,光栅的单向应变测试结果与有限元计算结果的误差分别为6%和4%,剪切应变误差均为23%,且上述误差均小于应变片测试结果与有限元计算结果间的误差。     

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。     

基于光纤光栅传感技术的周界入侵报警系统

介绍了一种基于光纤光栅传感技术的周界入侵报警系统,利用不同入侵模式信号时域及频域特征信号的差异性,采用时域与频域与信号结合的分析方法,实现对各种入侵信号的模式识别及报警判断,并通过模拟实验加以验证。实验结果表明,该系统能够实现对入侵行为的模式识别及对有害入侵模式实施报警的功能。     

光纤Bragg光栅传感器在智能船舶结构中的应用

光纤光栅传感器除具有一般普通光纤传感器体积小、灵敏度高、带宽宽、抗电磁干扰能力强和耐腐蚀外,还具有易集成、本征自相干性好、波长编码、可实现实时测量和分布式测量等独特优点,近年已成为新型传感及国际智能结构领域中的研究热点.文章介绍了光纤Bragg光栅传感器的基本原理,综述了其在国外船舶结构中的应用,分析了光纤Bragg光栅传感器在信息化智能舰船中能起到的作用和在智能船舶结构中应用的关键技术.