光纤Bragg光栅传感器在变压器油温检测中的应用

油浸式变压器中油温的高低是决定电气设备绝缘老化速度快慢的重要因素.分析油浸式变压器内部的温度场分布特性,对变压器内部油温传感器的布设位置进行优化,根据光纤Bragg光栅(FBG)中心波长随温度变化而变化的特性实现对油浸式变压器油温的测量.以型号为S13-12500/35的油浸式变压器为试验对象,测得变压器以l倍功率运行时,变压器的上、中、下层油温度分别为63,52,40℃,上、中、下层的油温梯度差约为10℃.     

深度可调式FBG变压器油温传感器研究

油浸式电力变压器顶层油温超过允许限值时表示该变压器处于非正常运行状态。研制了一种深度可调式光纤Bragg光栅(FBG)油温传感器。该传感器中FBG处于悬空状态,其中心波长的变化只受到温度的影响,通过油浸式电力变压器顶部的管座,将该传感器浸入变压器的顶层油中,旋拧铜管外侧的调节螺母以调节传感器浸入变压器油中的深度,对该传感器中FBG的中心波长进行实时监测即可实现对变压器顶层油温的在线监测,反映变压器的运行状态。实验表明:该传感器的灵敏度为9.8pm/℃,重复性误差为1.78%FS,非线性误差为2.4%FS,滞后误差为1.5%FS。     

镀镍过程对光纤Bragg光栅中心波长及传感特性的影响

光纤Bragg光栅(FBG)作为传感及信息传输器件,嵌入到金属中可获得光纤智能材料或结构。为了对FBG进行适当的增敏和保护封装,本文以化学镀加电镀的方法实现了FBG的有效封装,讨论了金属化过程中FBG中心波长漂移情况及金属化前后FBG反射谱变化情况,并对金属化后的FBG在外界温度为30~80 ℃进行了温度传感试验。结果表明：FBG在电镀镍过程中受到粒子沉积压应力作用,其中心波长减小,且减小速率先快后慢;镀镍层厚度为1.3 mm和1.0 mm的FBG的温度灵敏度分别为19.11 pm/℃和18.4 pm/℃。     

双波长FBG折射率变化平均值的研究

光纤Bragg光栅(FBG)是发展最为迅速的光测量器件.为解决光纤光栅传感器温度应变交叉敏感的问题,使用双波长FBG替代传统FBG是实用性较好的方案之一.通过数值计算双波长FBG的反射谱,着重分析了双波长FBG的折射率变化平均值对中心波长及其反射率的影响.     

基于应力分析的光纤光栅温度传感性能研究

光纤布拉格光栅（FBG）埋入后,由于FBG和基体材料的热膨胀系数不同,当温度变化时,基体材料对FBG会产生轴向和横向应力.由温度变化引起的轴向和横向应力会引起FBG的波长移位,从而对FBG的温度灵敏度产生影响.讨论了FBG自由膨胀、受轴向应力和受横向应力的情况下产生的波长移位,以FBG埋入水泥砂浆为例,用ANSYS软件对FBG所受应力进行了有限元分析,并得出FBG埋入水泥砂浆后的温度灵敏度为23.21 pm/℃,实验结果为23.592 pm/℃.有限元分析和实验结果一致.     

变压器油温测量及光纤通信系统的设计

在电力变压器运行中,对其油温的测量是维护电力变压器安全运行的基础和关键.文章提出采用铂电阻作为变压器油温测量的传感器,16位超低功耗特性的功能强大的单片机MSP430F449为核心器件,实现对变压器油温测量,采用光纤实现与上位机之间的通信,在上位机运行油温监测软件,实时的监测变压器油温.     

弯曲光纤光栅温度与应力传感特性研究

光纤布拉格光栅(FBG)是利用纤芯折射率的周期性变化实现传感的光纤器件,消除待测参量与温度的交叉敏感性是其在应用过程中必须解决的关键问题.采用典型的双光栅结构,分别将两支FBG粘贴于弯曲金属薄片的内侧和外侧,测量金属薄片在温度与应力作用下FBG的反射波长.实验结果表明,两支光栅的反射波长随温度升高而增加、与应力成相反的线性变化关系.根据此现象可有效消除温度变化对FBG的影响,实现应力测量.     

基于金属化光纤光栅的温度应变同时测量

光纤布拉格光栅(FBG)传感器具有温度和应变交叉敏感特性,可用于温度和应变的同时测量。金属镀层可对FBG产生温度增敏的作用。针对室温化学固化型义齿基托树脂在凝固过程中同时产生收缩应变和放热现象,本文将化学镀镍FBG与裸FBG相结合,设计出一种新颖的测量结构,实现了温度和应变双参数同时测量。通过深入分析,得到室温固化型义齿基托树脂在凝固后21 min左右放热最大,其最大温度变化ΔT达到12.8℃,收缩的应变Δε为2.61με。该研究成果可为口腔修复治疗提供理论基础。     

智能服装用光纤Bragg光栅的封装研究

介绍了智能服装用光纤Bragg光栅（FBG）的封装方法和前后的温度传感特性对比。FBG将被植入服装中,作为温度传感器测量人体体温,实现对穿着者的健康监护。提出了一种针对智能服装用FBG的封装。通过选择适当的封装材料并进行合理的封装工艺处理,使得封装后的FBG温度传感器的波长变化与人体体温的变化呈现出一种良好的线性关系,其灵敏度为30．3pm／℃。与裸光纤光栅的测试结果比较表明：其温度灵敏度系数提高了约3倍。     

基于卡尔曼滤波算法的嵌入式光纤光栅解调系统

针对目前光纤光栅解调系统算法复杂，需要借助上位机进行解调的不足，设计了一种基于卡尔曼滤波算法的嵌入式光纤光栅解调系统。该系统在STM32嵌入式平台上采用卡尔曼滤波算法，结合趋势判断算法实现了FBG中心波长的快速解调。实验结果表明，系统的测温精度可达±0.1℃,对FBG温度传感器中心波长的解调稳定性可达±3 pm,温度与波长线性变化的拟合度可达0.998以上，能够满足实际工程应用的需求。     

测温电缆在输油泵站的应用

本文分析了输油泵站电缆事故的原因,传统的电缆保护方法,介绍了测温电缆的原理及构成和铺设方法,探讨了其输油泵站的应用。     

数字型油杯恒温控制系统的研究

本文提出一种以单片机为核心的、可用于绝缘油介损测量系统的油杯恒温控制系统，以中频感应加热方式取代传统电阻炉加热方式，采用分段控制的积分分离式PID算法，结合高精度的测温电路，升温速度快，控温偏差小。详细介绍了它的测量原理、系统组成以及数据处理的有关算法，实验结果验证了该方案是可行的。     

分布式光纤温度传感器在稠油开采中的应用

为了满足稠油油井安全生产和温度监测的需求,设计了一种传感距离为2 km的分布式光纤温度传感器用于监测稠油油井的温度信息.同时对分布式光纤温度传感器进行了特性分析,并给出了高温温度实验结果.实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够在稠油油井温度测量方面进行很好的应用.系统温度范围为0～350℃,测温光纤长为2 km,测量温度精度为±1℃,空间分辨率为1m,为油井井下温度测量提供了科学依据.     

微油改造后锅炉启动过程汽温控制策略

介绍了定洲电厂600 MW亚临界控制循环锅炉微油改造情况,通过对改造后锅炉主汽温调节方面出现的新问题进行深入分析,从运行角度出发提出了相应的预防措施。将这些这些预防措施付诸实践,实现了对主再热汽温的有效控制,从而保证了机组的安全运行。     

240kW导热油电加热PLC控制系统设计

介绍了导热油的研究背景及导热油控制的工作原理,根据系统设计要求提出控制方案。完成控制系统的软硬件设计,硬件设计主要有传感器、控制器PLC、触摸屏以及各种执行器,在此基础上完成电气原理图和控制电路的设计,软件设计主要有导热油电加热器的主要工作流程,温度自动控制过程及人机对话系统的设计。该设备现场运行情况表明：导热油控温精度较高,人机对话界面友好,功能全面,运行可靠,满足系统各项要求。     

基于介电常数温变特性的食用油品质机理研究

食用油在高温煎炸过程中会生成有害物质,对身体健康及食品安全产生影响.根据食用油温度变化对其介电常数的影响,设计基于介电常数温变特性的食用油品质分析系统.在电容传感器探头设计中,采用等位环和驱动电缆技术来避免边缘电场的影响和寄生电容的产生.文中对3种食用油在32 ℃~150 ℃下进行加热检测,并对测量数据进行拟合分析,结果表明:3种被测食用油在不同温度下呈现不同介电特性,可用于分析和评价食用油的质量.     

基于测温偏差机理的温度传感器结构优化设计

针对某航空发动机上选用的滑油温度传感器响应速度慢、稳态测温偏差大的问题,以测温偏差的产生机理为导入,通过对测温偏差和时间常数计算公式的推导,明确稳态和动态测温偏差共同的影响因素,并以此为基础,结合滑油温度传感器在发动机上的工作环境和其自身的结构尺寸限制,提出一种增加测温端长径比、提高表面传热系数的传感器测温端结构优化措施。改进后的滑油温度传感器随发动机开展整机试验验证,试验结果表明,改进措施合理有效,改进后的传感器动态响应速度可提升至原传感器的6倍,稳态测温偏差优于1%,能够满足发动机的使用需求。     

炼油厂原油蒸馏装置软仪表技术的研究与应用

原油蒸馏的产品指标都是用ASTM沸点为质量衡量标准,操作工通常都是依赖化验分析数据进行操作,这样常使得操作工操作经常远离约束区.在线分析仪较之化验分析数据有很大改进,但在线分析仪购置费用昂贵,维护工作量大,提供的分析数据滞后较大,不适合闭环控制.文中开发的炼油厂原油蒸馏装置软仪表技术采用了独特的压力补偿温度机制,其最大...     

平板型电阻器对精密恒温油槽温度稳定度影响和分析

在精密恒流源的研制中,为了保证大功率采样电阻的快速散热和阻值稳定性,需要把它做成平板结构并放入恒温油槽中。恒温油槽在空载运行和有试样放入及试样放置位置和方向不同的情况下,工作区内温度的稳定性和均匀度是不同的。主要分析恒温槽在不同工作状态下工作区温度的稳定性,通过实验方法验证理论分析的结果,最后确定恒温槽内平板电阻的最佳放置方式。