基于光纤压力传感器的管道监控系统研究

针对运输管道埋设于土壤中面临的泄漏或堵塞点难发现、难定位的问题,结合光纤压力传感器高灵敏度、高抗干扰的特性,设计了一种基于光纤压力传感器的管道监控系统。系统采用包覆有合适热膨胀系数材料的单模光纤组成的偏振型压力传感器,能很好地克服外界环境温度扰动;采用模块化设计的压力敏感探头以20 m间距均布于管线上,形成信号点阵列源;结合点阵列数据重构与插值定位算法确定故障点的位置。结果表明:该系统的光纤压力传感器可有效克服温度变化对传感测量的不良影响,5.5 km范围内对故障点的定位精度在1 m内。     

基于光电技术的炮弹径向尺寸测量系统的研究

针对传统测量尺寸较大的炮弹径向尺寸的方法存在响应速度慢、精度低、可靠性低等问题,提出一种基于光电技术的炮弹外径测量系统。该系统采用移动遮挡式激光扫描测量法,首先由测量头水平和升降运动装置完成对炮弹的扫描,然后由线阵CCD采集数据后送入单片机进行处理得到测量结果。最后对影响系统测量精度的误差来源进行分析。结果表明,该系统能有效地实现对炮弹不同部位的径向尺寸的非接触精确测量,可以达到0~250mm的测量范围和±5um的测量精度,可广泛适用于多种型号炮弹及回转类工件的外径测量。     

激光隐身涂料隐身效果检测系统

设计了一种对激光隐身涂料的隐身效果进行检测的模拟系统。该系统使用了高稳定性的CO_2激光器,高灵敏度的PIN型光敏二极管,通过AVR单片机进行数据处理,实现了高精度快速测量真实模拟的目的。提出了通过比较目标隐身前后激光回波的强度来评价隐身涂料隐身效果的方法。     

药筒容积的高精度测量分析

使用注水称重法测量药筒容积时,由于注入的液体具有表面张力,会出现液面中间高、边缘低的现象,从而产生测量误差。提出一种基于注水称重法的高精度药筒容积测量系统：采用不同深度的阵列电极测液位,能够克服液体表面张力带来的影响;通过无线传输模块,将由特制电极采集传感信号传输到计算机,并对流量进行控制,以达到精确测量目的。经过系统精度分析,分析结果表明：该系统精度达到了0.01%,满足精度指标要求。     

基于光纤传感技术的矿井粉尘质量浓度检测

矿井内粉尘不仅对工人的健康具有很大危害,而且较高的粉尘质量浓度会引起爆炸事故。为了测量矿井内的粉尘质量浓度,鉴于光纤传感器的独特优势,提出了基于光纤传感技术的矿井内粉尘质量浓度检测系统。该系统利用光透射法,由双通道检测光路系统组成,利用MATLAB对测量数据进行理论分析,得出拟合曲线及公式。结果表明,系统具有良好的测量准确性和一定的实用价值。     

基于光纤振动传感器与FPGA的石油管道安防系统

针对石油管道铺设于土壤中发生泄漏难以检测的问题,结合光纤振动传感器高灵敏度与FPGA高扫描速度的特点,设计了基于FPGA和光纤振动传感器的石油管道安防系统。首先采用光纤传感器检测故障点振动,再通过计算由振动调制的信号传到两端基站的时间差确定管道泄漏点。系统采用雷达辐射信号分选算法在FPGA中实现信号的筛选,采用授时精度高达15ns的U-blox授时芯片保证不同基站的时间一致,采用“双基站源-双向定位”方式有效平均定位误差。结果表明,系统可对5.5km范围内管道的泄漏事件进行有效报警定位,定位误差在30mm范围内。     

多参数数据采集系统

介绍了一种多参数数据采集系统,共64路数据采集通道,能够对不同类型的传感器输出的模拟信号进行数据采集。可根据传感器类型,配置相关参数,并能任意选择数据采集通道,实现温度、压力、流量等不同性质参数的多通道数据采集、存储、传输及显示。系统数据采集端口通用性强,数据采集精度高,抗干扰能力强,尤其适用于工业控制领域的数据采集。