光纤陀螺干扰信号探测

介绍了一种利用小波模极大值检测光纤陀螺干扰信号的方法。对实测的光纤陀螺干扰信号采用连续小波变换,通过分析小波变换模极大值线的特点,提出了光纤陀螺扰动信号探测的小波模极大值线方法,并进行了实验验证。结果表明：小波模极大值方法能够有效的对光纤陀螺干扰信号进行检测和定位。     

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。     

光纤环形腔半导体激光器光谱特性的研究

采用光纤环形腔半导体激光器,在直接调制下,获得重复频率为１．３６８ＧＨｚ,峰值功率３．０ｍＷ,半值全宽度低于１００ｐｓ的超短脉冲。并从理论和实验上研究了阈值电流与波长之间的依赖关系。     

光纤电压传感器分析及实验研究

光纤电压传感器可以用于电网电压的监测和保护。本对体调制型光纤电压传感器原理进行了分析,提出了当考虑被测电压为交流正弦波时,有效值的线性测量范围大于瞬时值的线性测量范围,并分析了传感头各器件的取向对测量范围和非线性失真的影响,得到了提高信噪比的途径,确定获得了最高信噪比和最小非线性失真的最佳取向。     

白光干涉型光纤应变传感器在砼结构中的应用研究

针对混凝土结构施工和长期安全监测的要求,研制出一种适用于混凝土结构长期健康监测的埋人式白光干涉型光纤应变传感器。将所研制的光纤应变传感器埋人到混凝土模型梁内部,进行了静载试验和疲劳试验。试验结果表明：所研制的埋人式白光干涉型光纤应变传感器具有良好的线性度、灵敏度。经过200万次的疲劳试验后传感器仍性能稳定,完全能够满足混凝土结构长期应变监测对传感器的性能要求。     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

冷铸锚头性能光纤监测

为监测冷铸锚头性能, 分析了其结构受力特点, 建立了锚头内钢丝与改性环氧填料微元体静载平衡模型, 分析了钢丝与环氧填料间黏接应力对钢丝应力分布特性的影响, 将锚头的失效表征为黏接应力的奇异变化, 提出了通过测量钢丝轴向多点应力分布实现对锚头性能状态无损监测的新方法; 针对LMLPES-7-211型锚头, 利用有限元方法分析了锚头内钢丝的轴向应力分布特性; 根据冷铸锚头内非均匀应变特性与恶劣环境要求, 提出了毛细管封装的应变均化拉丝塔光栅(DTG)测量方案, 开发了冷铸锚头植入式专用分布式应变传感器; 进行了缆索锚头性能状态监测模拟试验, 分别将2个分布式DTG应变传感器植入锚头1(性能正常)与锚头2(性能异常)内, 对锚头标准受力状态下钢丝分布式应变进行监测。分析结果表明: 锚头1、2内钢丝分布式应变呈现较大的差异性, 锚头1内应变衰减趋势较为平滑, 与有限元仿真结果比较误差小于5%, 锚头2应变衰减趋势平滑性不足, 且与有限元结果比较最大误差超过40%;性能衰退会导致近锚固始端区段的黏接应力大幅下降, 最大达到-2.55 MPa, 靠近分丝底板锚固区段的黏接应力大幅增加, 增加量达到3.25倍。通过设置黏接应力合理偏离阈值, 就可实现对锚头结构性能状态的在线监测与预警。      

分布式光纤温控在混凝土养护中的应用

在混凝土施工过程中,养护阶段耗时最长,是质量控制中最重要的环节.传统温度控制主要依靠工人经验或单点式温度传感器,缺乏科学有效监测手段大面积实时监控混凝土内部温度.针对衬砌养护阶段的温控难题,在苏锡常南部高速公路太湖隧道建设中,引入分布式光纤传感温度监测技术,实现对混凝土衬砌内部温度的实时监测,从而判断混凝土内部水化热导...     

基于应力测量和响应技术的船舶结构可靠性监测

船舶结构长期在波浪等多种载荷的作用下会发生结构件的疲劳失效,为了确保船舶运行的安全性,提前对船舶结构的应力故障进行监测和识别。本文设计一种基于应力测量和响应技术的船舶结构可靠性监测系统,介绍船舶结构应力数据采集原理、光纤光栅传感器工作原理、结构可靠性监测系统的主要构成等,并结合软件程序进行波浪载荷作用下的船体甲板结构应力数据测量仿真。本文研究对于改善船舶航行安全性,提升船舶监测水平有一定意义。