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。     

EMP光纤测量系统的EMD去噪方法研究

为提高电磁脉冲(EMP)光纤测量系统灵敏度、扩大系统动态范围,需要减少光纤传输系统的热噪声。提出一种改进的经验模式分解(EMD)去噪方法,通过最小相关系数选择噪声部分,对噪声部分估计各阶模态分量的噪声功率,采用区间阈值的方法提取高频信号分量和信号特征分量,进一步提高测量系统信噪比(SNR)。仿真实验表明,本文提出的方法与传统EMD方法相比,能更好的保持去噪后原始波形的形状,提高信噪比,尤其是在低信噪比情形下去噪效果明显,信噪比提高约9d B,均方误差约为0.021,在保留信号特征信息方面优于小波去噪。     

耐低温船用光电复合缆的技术性能和设计

针对光缆应用到船舶通信系统中占用空间大,二次敷设增加工作量等问题,研制出光电复合缆,为解决此问题提供了一个比较理想的方案。重点介绍了船用光纤复合低压电缆的低烟/无卤、耐低温、阻燃及耐火等主要技术性能,同时以规格型号为0.6/1 k V FPBUCU 2G 62.5/125 3.1B200+0.8F600+2×2.5的电缆为例,叙述了船用光纤复合低压电缆的设计及工艺流程。     

超大型耙吸船“浚洋1”分散型集成控制系统分析

描述了21 028 m~3耙吸式挖泥船"浚洋1"控制网络的组成,总结该系统的优势特点,围绕其分散型集成船舶控制系统的设计,剖析实际使用中的一些问题并探讨设计新系统时避免类似问题的方法。简要梳理了工控系统、网络发展的脉络和船舶控制系统大致的演变方向。对该轮控制系统的深入理解,为后续大型疏浚船舶提供了基于PLC+SCADA的分散型控制系统的借鉴样本。     

水流载荷作用下的潜艇潜望镜力学特性实测与分析

潜艇的潜望镜在升起的时候由于水流的冲击作用会产生弯曲及振动等问题。严重的弯曲及振动响应会影响艇内人员对海面的观察,降低潜望镜的测量精度,甚至损坏潜望镜。因此水流载荷作用下的潜望镜力学特性是潜望镜设计、使用等环节的重要参考。文章针对上述问题,设计了潜望镜实艇实验,采用了裸光纤光栅准分布式测量技术,实现了对潜望镜水流载荷作用下的动应变响应的快速测量。通过实测数据对潜望镜的静力与动力特性进行了分析,并与理论分析、数值模拟结果进行了对比。结果表明:当潜艇在10kns以内航速行驶时,潜望镜受到的拟静水流力及振动情况较小,实测结果与计算模拟结果吻合较好;当潜艇在10kns以上航速行驶的时候,潜望镜会发生强烈的涡激振动问题,实测结果远大于计算模拟结果。文中研究工作对潜望镜的设计、日常使用与维护等具有很好的参考价值。     

光纤陀螺同步相关检测技术的设计与实现

光纤陀螺是一种典型的微弱信号检测系统。根据随机过程理论,针对陀螺噪声特点设计了数字闭环光纤陀螺实用的同步相关检测方案,并对陀螺干涉仪输出信号中出现的尖峰脉冲干扰,提出一种基于高速模拟开关的时域滤波方法。测试结果表明,此方法大大降低了陀螺的输出噪声,是将陀螺信号从强噪声中提取出来的有效手段。     

基于光纤光栅传感技术的海洋平台结构健康监测方法

简述光纤光栅传感器的传感原理,提出基于光纤光栅传感技术的海洋平台结构健康监测系统,优选平台的有效部位,采用高效的数据采集和处理系统,设计测点布置网络,分析监测应力场的变化,以此来评价其安全性并进行预警,进而采取必要措施防止重大事故的发生.同时,对基于监测信息的平台结构损伤识别模型做了初步设想.     

基于相位差测试的旋转状态扭矩校准

简要地介绍了基于相位差测试原理,运用光纤传感器,对旋转状态扭矩进行测试和校准的系统原理和组成。最后,文章给出了测试结果和不确定度。     

基于前向线性预测和小波的FOG信号降噪算法研究

针对光纤陀螺输出信号的噪声,提出了一种处理该噪声的前向线性预测滤波与小波变换相结合的级联滤波方法,以前向线性预测滤波作为前段滤波器,采用DB4小波函数的强制阈值小波变换作为第二级滤波器。运用Allan方差法对级联滤波结果进行了分析,结果表明该级联滤波能取得较好的光纤陀螺信号降噪效果。     

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。