叶尖定时旋转叶片实时振动测量技术

设计了一套基于叶尖定时传感的旋转叶片振动测量系统。系统主要由光电传感系统、数据采集与预处理系统、叶片振动数据处理系统三部分组成。叶尖定时传感器采用单根光纤发射、多光纤接收的 Y 型结构,并用高性能专用集成芯片完成弱光信号的放大检测,使传感器信噪比大于500,信号带宽大于 50MHz。利用 CPLD 和 DSP 技术,实现了叶尖定时信号的高速实时采集与处理;建立了同步共振条件下叶片振动的数据处理模型,实现了叶片振动的实时监测。整套测量系统在现场某大型压气机上进行了原理性验证,在转速高达 9210rpm的情况下测得的同步共振最大幅值为 0.4231mm,接近于同等条件下国外的测量结果,从而验证了整套测量系统的可靠性。     

叶片叶尖间隙测量的光纤传感器

根据叶尖间隙测量的要求,设计了一种新型的光纤传感器。它采用了单光纤传光、多组光纤束接收散射光的结构。发射光纤位于中心,周围均布多组接收光纤。通过各组接收光纤光强的比值运算,消除了叶尖表面反射率变化对测量结果的影响,也可减小叶尖表面与传感器端面夹角给测量结果带来的影响。在转速同步传感器的配合下,该传感器可以实时测量所有叶片的叶尖间隙。当叶片转速在0—12000r／min之间变化时,叶尖间隙的测量范围为0-3mm,测量精度为25μm。     

精密测量用光电传感器集成化研究

描述将散射法、三角法、干涉法三种不同工作原理的光电传感器功能集成为一个新的传感器,即一个具有同一光源、共用光路和同一光电信号接收器件的传感器。它可同时测量Ｒａ＝０．００２５μｍ￣５μｍ范围内的表面粗糙度、表面微观形貌,以及０￣３００μｍ的微小位移。测量精度与采用前述三种工作原理的单个传感器相近。     

自动套色系统中误差色标检测光电传感器的设计与实现

针对在凹版印刷中表征套印误差信息的色标信号检测问题.本文依据各颜色画面相对背景色对光能吸收不同的光学原理,利用半透半反光玻片的异面性和光电池光电转换功能,设计和实现了一种色标检测光电传感器.针对光电池光电转换输出信号较弱且非数字性的问题,进行了信号调理.实验结果和现场应用表明,该光电传感器具有结构简单.检测距离远((10±2)mm)、光斑半径小(φ1.5 mm)、灵敏度高、响应速度快(0.2 ms)、性能稳定可靠等优点.     

一种新型数字链路循环码式传感器——基本原理与循环编码方法

光电式传感器被广泛应用于非接触检测领域,但光电式传感器在工作过程中容易受到外界自然光线和工业强光的干扰,从而降低其工作可靠性.本文提出一种在信号链路采用数字循环码方式的光电式传感器进行感测的基本方法,这种光电式传感器要求光回路的感测信息具有严格的数字时序关系.由于在自然界和工业现场中通常不可能存在完全一致的数字时序干扰信号源,因此,这种以链路循环码方式工作的光电式传感器具有很高的可靠性.特别是在信号捕捉方式下工作时几乎不可能发生干扰现象.     

颗粒计数器的自适应电路设计

为了解决传统电路驱动的颗粒计数器对于有色溶液检测得到的数据存在一定测试偏差的问题,提出一种闭环控制方法,首先由光电接收调整电路对接收到的光电信号进行采集放大处理,再由反馈调整电路将采集到的信号进行模数转换和计算输出,最后激光管驱动电路对输出结果与预定值进行比较,将调整后的电流输出到激光二极管,保证光电接收器接收到的光能量恒定,检测过程中电路参数自动调节,以减少对有色溶液检测时存在的偏差。结果表明,该闭环控制电路对于不同颜色溶液的检测有很强的自适应能力,能够保证信号的稳定性,改善颗粒计数器的性能。     

一种高灵敏度传感器：—四棱镜光点检测器

本文介绍一种用于激光准直高精度直线度测量的高灵敏度光电信号检测器,该检测器根据激光束腰处聚焦光斑点小的特点,采用一种四棱镜光点会聚式检测器来接收激光束信息,它的检测灵敏度比传统的四棱镜式四象限位敏传感器高出一个数量级以上;该检测器对激光束平行漂移与角漂移表现出不同的检出特征,因而尤适合于做为激光束漂移补偿检测和直线度误差检测;该检测器还具有结构简单、使用方便等优点。     

基于办公大楼下智能垃圾桶的设计

本项目是基于单片机控制而实现相应功能的智能垃圾桶的设计,主要由光电传感器采集信号,单片机处理信号,GMS模块发送信号,手机接收信号等环节组成。本设计弥补了在办公楼中对垃圾清洁的传统工作方式所带来的缺点,能够从某种程度上节省人力,提高工作效率。     

高精度在线转子速度检测装置的研究

介绍一种用于在线检测转子速度的红外光电转速测量装置 ,该装置采用特殊设计的测速光电传感器及动态阈值跟踪的转速脉冲信号二值化整形处理方法 ,能够有效克服环境杂散光、电磁干扰及转子振动位移带来的影响 ;采用测量脉冲周期和测量脉冲信号个数相结合的浮动定时计数法计算转子转速 ,测量范围宽 ,精度高     

出租汽车计价器检定装置主滚轮上传感器的改进

当前 ,我国用于开展检定出租汽车计价器的检定装置 ,在主滚轮端部安装的传感器为光电式 ,由于受检定环境条件的影响 ,粉尘很容易将光电管遮挡(即使经常保养也难以避免 ) ,导致传感器丢漏部分信号 ,产生系统误差 ,使检定装置所接收的信号相应减少 ,其结果使被检定的出租汽车计价器严重失准 ,直接影响了检定质量。完全遮挡时 ,不产生任何信号 ,检定装置无示值显示。使检定工作中断 ,损害了等待检定的驾驶员的经济利益。为了从根本上克服光电式传感器的这种缺陷 ,现介绍一种经济实用 ,稳定可靠 ,技术性能完全符合要求的电磁式传感器。未改进前…     

LAMOST球焦面光纤坐标检测方案

对LAMOST光纤定位系统中球冠状焦面板上4000个光纤头位置的检测,要求检测系统检测速度快、精度高,为此采用极坐标旋转扫描装置进行检测。检测装置包括角度传感器和绕球冠状焦面板中心旋转的圆弧形扫描梁,后者由多片线阵CCD软拼接而成,其数据用并行主从结构进行采集与处理。采用“光重心法”对光纤出射光斑信号进行处理,获取光纤端部的位置特征。     

用于非线性兰姆波检测的高灵敏度宽带光纤光栅传感器

光纤传感器因其灵敏度高,已逐渐应用于超声检测的研究中,但大多数光纤传感器的频带响应范围有限,约为几百k Hz,很难检测到更高频率的信号。所提出的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器的高频检测范围可以达到4 MHz左右,大大提高了其检测带宽范围。文中将传感器应用于304不锈钢板兰姆波的非线性检测,同时与传统超声换能器的检测结果做对比。实验结果表明,用脉冲波激励信号时,FBG传感器可以检测到钢板兰姆波的基频到五倍频信号,表明FBG在检测兰姆波非线性上是有很大潜力的。     

Noncontact detection of ultrasonic waves using fiber optic Sagnac interferometer

This paper describes a fiber optic sensor suitable for noncontact detection of ultrasonic waves. This sensor is based on the fiber optic Sagnac interferometer, which has a path-matched configuration and does not require active stabilization. Quadrature phase bias between two interfering laser beams in the Sagnac loop is applied by controlling the birefringence using a fiber polarization controller. A stable quadrature phase bias can be confirmed by observing the interferometer output according to the change of phase bias. Additional signal processing is not needed for the detection of ultrasonic waves using the Sagnac interferometer. Ultrasonic oscillations produced by conventional ultrasonic piezoelectric transducers were successfully detected, and the performance of this interferometer was investigated by a power spectrum analysis of the output signal. Based on the validation of the fiber optic Sagnac interferometer, noncontact detection of laser-generated surface waves was performed. The configured Sagnac interferometer is very effective for the detection of small displacement with high frequency, such as ultrasonic waves used in conventional nondestructive testing (NDT)     

A Fiber Optic Ultrasonic System to Monitor the Cure of Epoxy

A fiber optic ultrasonic system is described which monitors the cure of an epoxy resin. Ultrasound is generated using a high-power optical fiber to deliver high-energy pulses of light to the prepared surface of an aluminum mold that contains the curing epoxy resin. The generated ultrasound is detected using a local fiber optic ultrasound sensor embedded in the curing epoxy resin. The system was used to measure the ultrasonic signal velocity and ultrasonic attenuation throughout the cure of a neat epoxy resin at room temperature. Similar measurements also were performed using a piezoelectric transducer for ultrasound generation and an embedded fiber optic sensor for detection, which provided verification of the results using the complete fiber optic system. The complete fiber optic system demonstrated adequate sensitivity throughout the entire cure to measure the ultrasonic signal velocity and ultrasonic attenuation.     

基于端面镀膜的Fabry-Perot光纤传感器研究

应用模式耦合理论计算了外腔式Fabry-Perot（F-P）干涉型光纤传感器的输出光强与F-P腔长的关系。对组成F-P腔的光纤端面进行了磨平抛光及镀多层电介质膜处理，使光纤端面反射率为70%，从而提高了传感器的抗干扰能力，简化了探测系统。将该传感器与电阻就变片作对比测量实验，其结果完全一致。     

用火花塞光纤传感器测量发动机的爆震

应用所研制的火花塞光纤传感测量系统对ＢＪ４９２Ｑ汽油机进行爆震燃烧测量和研究。分析了爆震燃烧对火焰光辐射变化的影响。正常燃烧理论空燃比工况时，ＣＨ（４３１．５ｎｍ），Ｃ２（５１６．５ｎｍ）及Ｈ２Ｏ（５８８ｎｍ）自由基的光强曲线出现双峰值，着火延迟期内光辐射为自由基的光辐射。爆震燃烧较强工况，只出现一个较大光强峰值，主要是碳粒子的热辐射，峰值处出现剧烈波动，相位提前，无自由基光辐射。爆震燃烧较强峰值     

调制式光纤甲烷气体传感器的研究

利用Fabry-Perot腔的选频特性，考虑与光纤的低损耗窗口相一致和价格等因素，以价廉的1300nm波段的LED作为光源，实现了PZT对Fabry-Perot腔的正弦调制；对甲烷气体浓度进行谐波检测，检测灵敏度可达10ppm。研究表明，该传感器灵敏度和稳定性大大提高。     

硅微声光传感特性的实验研究

硅微声光传感器是一种由硅微列阵簧片和光纤组合成的新型传感器，这种传感器在完成声光转换的同时对声频信号进行了并行滤波处理，可用作神经网络的并行输入，是一种光机电一体化的传感系统。本文中叙述通过纤反射强度调制技术检测硅簧片振动信号的方法；通过实验研究，完成了对声光调制信号的探测和预处理，并给出了实测数据及其分析。为实现音频编码和振动信号的实时分析，本文中还给出了采用人工神经网络对阵列传感器的输出信号进     

激光偏振特性对分光镜分光比影响的实验研究

在强度调制型光纤传感器的应用中,光源的功率波动是影响传感器精度的关键。采用分光镜设置参考光路的强度补偿技术虽然理论上可以实现高精度的补偿,但是由于分光镜分光比会因激光光源的偏振特性变化而改变。在分析光源偏振方向的变化对分光镜分光比影响的基础上,用仿真和系统实验进行了验证。理论及实验结果的吻合证明了分光比受光源偏振特性影响成周期性变化的结论。     

Fiber Fabry-Perot sensors for detection of partial discharges in power transformers

A diaphragm-based interferometric fiberoptic sensor that uses a low-coherence light source was designed and tested for on-line detection of the acoustic waves generated by partial discharges inside high-voltage power transformers. The sensor uses a fused-silica diaphragm and a single-mode optical fiber encapsulated in a fused-silica glass tube to form an extrinsic Fabry-Perot interferometer, which is interrogated by low-coherence light. Test results indicate that these fiber optic acoustic sensors are capable of faithfully detecting acoustic signals propagating inside transformer oil with high sensitivity and wide bandwidth.