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裸光纤光栅与电阻应变计相比具有体积小、防水、抗电磁干扰等优点,利用其在高压孔隙水环境下进行应变测试理论上是可行的.以相关课题试验研究为背景,进行了高孔隙水压下裸光纤光栅应变测试的研究.首先通过试验研究,根据裸光纤光栅应变灵敏度系数与长期稳定性选择合适的胶黏剂,在此基础上利用裸光纤光栅对高孔隙水压力下的模型井壁外缘切向应变进行测量,通过与井壁内缘的电阻应变计测值对比发现,二者测值非常接近,试验表明高水压下裸光纤光栅应变测试是可行的,具有足够的灵敏度与精度,同时发现粘贴工艺的标准化、胶黏剂的选择以及裸光纤光栅的存活率是影响测试成败的重要因素. 相似文献
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一种分布式光纤光栅电缆温度传感器 总被引:1,自引:1,他引:0
提出了一种新型分布式光纤光栅温度监测系统,可以实现电缆温度的实时在线监测。基于热传导方程和边界条件的基础上,采用有限元法对电缆温度场进行了分析,为监测电缆温度提供了理论依据。光纤光栅本身不带电,抗辐射和电磁干扰能力强,耐高压和腐蚀,非常适合用做高压电力环境中的温度传感器。通过光纤光栅的温度特性实验,在20~100℃的温度范围内,光纤光栅的中心波长随温度变化呈良好的线性,线性度达到99.8%。通过对标准的热电偶温度传感器与光纤光栅温度传感器的对比实验,表明该系统测量时间-温度变化曲线跟随性好,温度差均小于1℃,符合电力电缆温度状态在线监测的使用要求。 相似文献
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基于光纤光栅传感器高压开关柜温度监测系统设计 总被引:1,自引:0,他引:1
本文针对高压开关柜温度监测问题,提出了一种基于光栅原理的温度监测系统。文章首先阐述了高压开关柜温度监测在电力系统中的重要性,其次对国内外目前的监测手段进行简要介绍,再次阐述了光线光栅的测温原理,最后对设计的光纤光栅温度监测系统进行阐述。本文依据光纤光栅传感器的测温原理,对高压开关柜温度监测问题进行了有益探索,对实际应用具有一定的指导意义。 相似文献
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一种新型光纤光栅温度补偿装置 总被引:6,自引:0,他引:6
光纤布拉格光栅(FBG)中心反射波长随温度变化会发生漂移,影响光纤激光器输出波长的稳定性和光纤光栅传感器精度.为消除光纤光栅中心波长温漂特性,设计了一种新型光纤光栅温度补偿装置,详细阐述了其工作原理,并理论推导了点胶位置的计算公式.这种新结构易调整光纤光栅粘结位置,从而可调整光纤光栅温度补偿有效长度.为验证结构设计和理论分析的正确性,搭建了实验系统,并对封装前后光纤光栅中心反射波长温度漂移率进行了测试.测试结果表明,在-30~70℃温度范围内,封装前光纤光栅中心反射波长的温度漂移率为0.0095 nm/℃,封装后中心反射波长温度漂移率仅为0.0002 nm/℃,温度稳定性提高了约40倍. 相似文献
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光纤光栅紫铜片封装结构及温度敏感特性研究 总被引:1,自引:1,他引:0
研究了光纤布拉格光栅的封装及其布设工艺,以及封装后的传感理论,提出并实现了一种光纤布拉格光栅的封装工艺,即用导热性能良好的紫铜片对光纤布拉格光栅进行封装,这种封装结构简单小巧.通过实验对裸光栅和封装后光纤布拉格光栅的温度传感特性进行了研究.研究表明:经过紫铜片封装的光纤布拉格光栅,其温度灵敏系数比裸光纤光栅的提高了2.94倍,有助于提高解调设备的温度分辨率,可以探测到0.03℃的温度变化,且重复性好;该封装结构利用了紫铜的耐腐蚀性,适用于分布式传感网络,便于工程应用. 相似文献
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一种可调谐掺铒光纤激光器的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
文章基于掺铒光纤在1 550 nm波段的增益特性,利用光纤光栅作为调谐装置,设计了可调谐光纤光栅激光器的简单结构,通过改变光纤光栅的温度对光纤激光嚣的波长进行了调谐.更重要的是实验分析了不同掺铒光纤长度对激光输出功率的影响,在温度为25℃时,实验中分别取10、20和30 m 3种不同光纤长度进行了测试,结果表明,不同长度的掺铒光纤,其阀值不同. 相似文献
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利用基于长周期光栅的边缘滤波解调方法,在给出波长解调原理的基础上,对裸光纤光栅和毛细钢管封装的光栅进行了温度传感实验研究.实验结果表明,在所测温度范围内,光纤光栅呈现良好的线性关系,且封装式传感头线性度更优.而后利用封装式探头进行解调实验研究,表明经边缘滤波解调后系统的精度进一步提高. 相似文献
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光纤光栅温敏特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
分析了光纤光栅(FBG)的温度特性、温度补偿和温度增敏原理,实验研究了温度特性、温度的补偿及增敏。实验结果表明:光纤光栅对温度的改变呈现出良好的线性;所采用的补偿装置在测试范围内基本能消除温度对光纤光栅Bragg波长的影响;采用实验所用的增敏装置,可以将光纤光栅的温度灵敏度提高9.3倍。 相似文献
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波长漂移量的精确检测是光纤光栅(FBG)传感器的关键技术.设计了基于芯片系统(SoC)的FBG温度传感器,通过控制激光器工作波长,跟踪锁定FBG反射波长,实现温度传感解调,具有信噪比高、可靠性好、成本低、硬件简单、软件灵活并具有智能化等优点,有良好的应用发展前景. 相似文献
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研究开发出一种用于大传感标距测量的新型光纤光栅(FBG)应变传感器,提出一种基于预张拉原理的传感器封装方法.分别开发出传感标距为10 cm与20 cm的大标距FBG应变传感器,预张拉稳定性试验结果表明,传感器内的预张拉水平可以保持在一稳定水平.应用等截面梁标定方法研究了该传感器的应变复敏特性,结果显示,传感器布拉格波长与大标足巨内的平均应变具有非常好的线性关系.应用水浴法研究了该传感器的温度灵敏特性,结果显示,传感器布拉格波长与温度具有非常好的线性关系.最后,通过与小标距裸FBG的对比试验研究其测量大标距内平均应变的性能,结果显示,传感器可以准确测量大标距内的平均应变. 相似文献
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Yun-Jiang Rao Webb D.J. Jackson D.A. Lin Zhang Bennion I. 《Lightwave Technology, Journal of》1997,15(5):779-785
A novel quasidistributed in-fiber Bragg grating (FBG) temperature sensor system has been developed for temperature proving in vivo in the human body for medical applications, e.g., hyperthermia treatment. This paper provides the operating principle of FBG temperature sensors and then the design of the sensor head. High-resolution detection of the wavelength-shifts induced by temperature changes are achieved using drift-compensated interferometric detection while the return signals from the FBG sensor array are demultiplexed with a simple monochromator which offers crosstalk-free wavelength-division-multiplexing (WDM). A “strain-free” probe is designed by enclosing the FBG sensor array in a protection sleeve. A four FBG sensor system is demonstrated and the experimental results are in good agreement with those obtained by traditional electrical thermocouple sensors. A resolution of 0.1°C and an accuracy of ±0.2°C over a temperature range of 30-60°C have been achieved, which meet established medical requirements 相似文献
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光纤光栅传感器在现实应用中的一个主要问题是温度和应变的交叉敏感问题.介绍了光纤双光栅同步测量温度和应变的原理,设计了一个光纤双光栅温度、应变测量系统,对光纤双光栅的温度和应变传感性能进行了实验研究,结果表明光纤双光栅具有多参量同时测量的能力. 相似文献
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为了对焊接热影响区温度和应变的实时测量及控制,以光纤光栅作为传感器对低碳钢薄板的TIG焊热影响区进行了温度场网络测量.采用金属化保护的方法对裸光栅进行了保护和温度增敏;测量并标定了金属化光纤光栅的温度特性;采用光纤光栅和传统的热电偶进行了单点测温,并进行了对比分析;对经历了焊接热影响区高温的光纤光栅进行了温度特性分析.进行了多点温度的网络测量;分析了光纤光栅测量焊接温度和变形存在的问题;提出并设计了一种基于光纤Bragg光栅的焊接应变、温度同时测量的方法和多点测量系统. 相似文献
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FBG位移和温度双参量传感实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用一种新颖的等强度梁FBG传感结构,将光纤光栅沿梁的轴向粘贴在传感梁上,并确保光栅的一半粘贴在梁上,另一半则沿梁的轴向呈自由状态。通过两部分光栅对梁自由端位移和环境温度的不同响应,实现温度和位移的同时测量,测量误差不大于4%。通过多次实验验证,所得实验结果与理论分析相符合。 相似文献