作者:曾凡超; 郜洪云; 胡琪; 黎敏 期刊:《大学物理》 2020年第02期
光纤光栅在工程上应用广泛,但由于存在解调系统复杂、成本高,尤其是需要使用光纤光谱仪等波长解调仪器,使得光纤光栅很难走入本科教学的实验课堂.本文提出了一种基于窄线宽DFB激光器的强度解调方案,极大地简化了光纤光栅传感器的解调系统,完全满足较高分辨率和实时检测的系统要求.合理安排的温度传感实验可以非常直观地展示光纤光栅的线性传感性能,使得工程化的光纤光栅传感技术轻松走进本科教学课堂,具有极高的推广和应用潜力.
光纤光栅倾角传感器凭借耐腐蚀、抗干扰、损耗低等优点,应用越来越广泛,但其也存在使用寿命短、体积较大等问题。需要不断优化光纤光栅倾角传感器的结构设计,缩小其体积,提高其测量分辨率,推动其在在各领域尤其是工程建设中的应用普及。文章就此展开了研究。
作者:任乃奎; 余有龙; 李玉杰; 蒋昕 期刊:《中国激光》 2019年第12期
为测量硅橡胶与接触物间的摩擦因数(COF),以光纤光栅为传感元件,结合硅橡胶及有机玻璃支架,构建滑块型COF检测传感器。理论分析了光栅应变测量值与COF的关系,滑块滑动时,以光栅的应变均值及应变标准差识别COF。实验结果表明:当COF为0.34~0.435时,应变均值随COF递减且最大灵敏度为-443.7481με/unit;应变标准差随COF呈指数型递增,最大测量灵敏度为284.5672με/unit。此方案可应用于机械手触觉感知领域,应用前景广阔。
作者:陈钧; 杨学明; 李倩倩; 李广伟; 梁瑶; 林忠远 期刊:《信息周刊》 2019年第49期
电力系统中重要的组成部分之一为高压开关柜,其通过对温度进行在线监测,从而为电力系统的正常运行提供保障。为了实现这样的目的,需要对高压开关柜温度在线监测技术进行详细的研究。本文从高压开关柜温度在线监测技术发展现状入手,对温度在线监测技术进行详细的阐述。此次研究对高压开关柜温度在线监测技术的重要性进行明确。
作者:沈韬; 张霖 期刊:《电力大数据》 2014年第02期
通过研究某电网10kV高压开关柜在线测温系统运行分析,重点对无线测温技术与光纤测温技术进行了技术上的对比分析以及在电网中应用效果进行深入研究。该系统应用可实现10kV开关柜内关键点温度的实时在线监测,监测数据基本稳定连续并正确可靠。
作者:申昊文; 朱萍玉; 施维; 许沛胜 期刊:《自动化与信息工程》 2014年第04期
针对磁场对传感器工作性能的影响,借助等强度标准悬臂梁,研究光纤光栅和电阻应变片在磁场环境下的应变测量特性。给出2种传感器的应变传感方程,搭建磁场工作环境,分别采用电阻应变片和光纤光栅对磁场下悬臂梁的应变进行测量。结果表明:在有周期变化磁场工况下,电阻应变片的时域波形产生周期性的脉冲,脉冲大小与变化磁场的强度成正相关关系;光纤光栅传感器的测量结果则始终维持在理论计算值左右,不随磁场的变化而产生较大...
作者:田振华; 刘发智; 张术彬; 韩雷 期刊:《水利科学与寒区工程》 2015年第11期
采用先进的光纤光栅传感技术,对经典的一维圆筒渗透模型进行了渗流场与温度场的监测,研究了渗流发生过程中介质的温度变化规律。研究结果表明:相同渗流水温时,随着渗流量的增加,渗透发生前后,介质温差相应增大,其增大值基本呈线性增大;随着渗流水温的增加,渗透发生前后,介质温差明显增大,其最大温差值为5.06℃。
作者:徐向锋; 王昕; 刘佳琪; 李广昊; 张峰 期刊:《重庆交通大学学报·自然科学版》 2020年第02期
针对光纤光栅的温度对应变交叉敏感的影响问题,设计及加工了智能预应力钢绞线的水浴循环装置,对无应力状态的钢绞线进行水浴循环试验,研究智能预应力钢绞线的温度补偿模型;对有应力状态的智能预应力钢绞线进行水浴循环试验,基于得到温度补偿模型修正光纤传感器的波长测试结果,并与振弦式压力传感器测试结果进行对比分析,验证了智能预应力钢绞线的温度补偿模型的有效性。研究结果表明:光纤光栅智能钢绞线温度传感系数为0.0226 nm/℃...
轨道电路是用于检测列车是否占用轨道区段的设备,正确判断其分路状态对行车安全十分重要。当出现轨面生锈或积污等问题时,由于分路电阻过高导致轨道电路分路不良,这将影响分路状态的可靠判定,轨道区段占用检测方法仍存在瓶颈。对此,利用光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)压力传感技术的优势,结合轨道电路的工作原理和轨道动力学分析结果,设计轨道占用检测的系统结构;监测FBG的中心波长漂移量,统计列车进出轨道区段的轮对轴数,通...
作者:高芳芳 期刊:《自动化与仪器仪表》 2019年第09期
运用有限元分析软件ANSYS对机器人多维力传感器进行静力分析、模态分析和瞬态分析。从传感器弹性体的静力分析可知弹性梁的应变情况,模态分析知传感器结构的固有频率及振型,瞬态分析可知传感器弹性体在受到外界动态载荷时,弹性梁的变形情况。根据模拟仿真结果进而可知敏感元件光纤光栅的粘贴位置。
作者:刘明尧; 杜常饶; 武育斌 期刊:《光学精密工程》 2019年第10期
为了实现对液压管路中液压油的压力和温度检测,研制了一种EFPI-FBG复合压力温度传感器。对该传感器的压力特性以及温度特性进行研究。首先,介绍了以光纤F-P腔和光纤光栅为敏感元件,利用环氧树脂将EFPI-FBG复合结构经过封装保护构成压力温度传感器结构以及制作方法。接着,建立了压力温度传感模型,对传感器受力进行了理论分析,并使用Matlab和有限元软件分析传感器的压力灵敏度和温度灵敏度。最后对传感器进行压力和温度实验验证。实...
作者:李功新; 李文琦; 林匹; 徐育福; 顾然; 董志猛; 韩磊; 张锦龙 期刊:《电子器件》 2019年第05期
针对厦门鹭岛±320 kV柔性直流换流站示范工程中IGBT升温导致热失效甚至损坏问题,设计了IGBT子模块集成FBG传感器实时监测并调整其工作状态的方案。分析了MMC运行机理;设计了温度传感器结构;研究了监测系统对IGBT失效的预防方案;依据仿真分析结果,设计并搭建了用于实时监测IGBT温度分布系统;实验室工况环境下在线运行并对数据进行分析,结果表明:系统运行稳定,实时监测IGBT工作状态,温度分辨率优于0.1℃。证明该系统稳定可靠,符合工...
作者:卢建中; 孟凡勇; 闫光; 孙广开; 祝连庆 期刊:《激光与红外》 2019年第10期
为了解决卫星星敏感器光学镜头结构在轨温度监测问题,提出一种弧形基底封装的光纤光栅温度传感器。分析了星敏镜头结构特征与光纤光栅温度传感原理,采用飞秒激光刻写的光纤光栅作为敏感元件,设计了可贴合于星敏镜头结构特征的弧形封装基底,完成了光纤光栅温度传感器封装,并对传感器进行了拉伸测试、温度标定及温度重复性测试,并已应用于实际工程中。结果表明:弧形封装结构形式的光纤光栅温度传感器线性度可达 0 998,温度灵敏度达到...
作者:刘明尧; 陈伟; 刘繄; 周祖德 期刊:《武汉理工大学学报》 2018年第01期
以重型机床大型金属结构件为研究对象,根据热传导理论,建立金属结构件在局部加热时内部温度场理论分析模型,并运用有限元法进行数值求解。采用光纤光栅温度传感器测量金属结构件在持续加热和周期性加热下的内部温度场分布规律,采用激光位移传感器测量金属结构件热变形规律。结果表明:金属结构件内部温度分布与加热时间和到热源的距离有关,加热时间越长,离热源越近,温度越高。周期性加热时,当停止加热后,非加热区域温度仍然会升高。...
光线布拉格光栅传感器具有抗电磁干扰的优势,相比于传统的压电传感器,其更具有耐腐蚀的特点,本文从光纤光栅传感器的优点出发,探究了其监测方法与传统的监测方法的异同,分析了其广泛应用,尤其是在民用航空领域、能源动力领域和桥梁领域的研究情况以及进展。
作者:张子豪; 安颖 期刊:《计算机仿真》 2019年第09期
由于每个光纤光栅所反射出波长光存在差异,传统测温系统不能很好的探测得出波长变化情况,导致测温系统存在准确性不高,稳定性不佳等问题,为此,提出并设计了电气设备光纤光栅自动测温系统。分别描述了光纤光栅的结构以及特性、光纤光栅元件自动测温原理。根据上述原理,设计得出测温系统架构,包括数据采集层、数据监测层和远程监控层。分别从硬件设计和软件设计两方面完成系统设计,对于硬件部分,分析了温度传感器模块、传输系统、信...
作者:李路明; 刘志明; 张治国; 蔡志民; 廖志军; 胡振燕 期刊:《智慧电力》 2017年第08期
针对架空输电线路覆冰厚度的实时可靠的监测需求,提出了基于光纤光栅传感器技术(FBG)的抛物线与BP神经网络联合算法应用于架空线覆冰厚度监测的方案。该方案在使用抛物线算法对覆冰厚度进行初步计算的基础上,进一步利用BP神经网络算法对计算结果予以修正。试验结果表明:该方案可有效提高基于光纤光栅传感技术的架空线覆冰厚度监测准确度,其覆冰厚度测量误差不超过2 mm。
作者:刘德军; 张强勇; 陈旭光; 林波; 张宁 期刊:《工程科学与技术》 2010年第04期
针对地质力学模型试验内部变形难以精确量测的难题,以深部巷道围岩破裂模型试验为基础,在模型中布置了布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器,对巷道围岩内部的应变和位移进行监测,并布置了电阻应变砖进行对比分析。研究成果表明:1)电阻应变砖、布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器测得的围岩内部变形规律基本一致,将光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器应用于模型试验的内部变形量测是可行的;2)光栅尺位移传感...
作者:张兵; 徐文成; 李淳飞 期刊:《物理》 2011年第05期
全光开关是未来全光通信和光计算机的关键器件.已经研究过的全光开关的种类很多,其中光纤光栅全光开关最容易与光纤系统匹配.文章首先陈述两种基于普通石英光纤的单光栅全光开关,即光纤布拉格光栅(FBG)全光开关和长周期光纤光栅(LPFG)全光开关,这两种低非线性的光开关要求千瓦量级的高开关功率,故不宜应用;然后重点介绍两种高非线性的光纤光栅全光开关,它们分别由单个高非线性FBG和用高非线性光纤连接的LPFG对构成.文章所介绍...
作者:耿伟霞; 王天滑; 王亚民 期刊:《交通运输研究》 2006年第06期
从理论上介绍光纤光栅传感器传感原理及交叉敏感问题的物理机制,并针对桥梁结构这一复杂环境的内部应变.提出一种解决交叉敏感问题的新颖方案,对于桥梁施工和使用阶段的监测具有重大意义.