光纤Bragg光栅传感器及其应用

基于光纤B ragg光栅(FBG)特点及传感原理,将其应用在电气设备的绝缘故障检测中。电气设备的绝缘故障发生之前,通常伴随热传递,而FBG对温度非常敏感,因而,可以通过FBG传感器监测温度来确定电气设备是否有绝缘故障发生。试验结果显示:FBG抗干扰能力强,可在恶劣环境下工作,且温度分辨力为0.1℃,能够得到较传统传感器更好的效果。介绍了一种通过监测温度来检测高压设备故障的方法,阐述了高压设备故障在线监测系统的功能和应用。     

光纤Bragg光栅水听器的实验研究

根据光纤Bragg光栅的传感原理,提出了一种新型水听器———膜片式光纤Bragg光栅水听器,并对其可行性进行了研究。实验表明:膜片型光纤光栅水听器可准确检测水声信号。     

光纤Bragg光栅传感器在应变测量中的温度补偿

由于光纤光栅Bragg波长对温度与应变均敏感,它本身无法区别温度和应变引起的波长变化,导致温度和应变的交叉敏感问题制约其发展。因此,在用光纤Bragg光栅传感器进行应变测量中,必须采取措施进行温度补偿。该文介绍了几种温度补偿方法及其工作原理和特点,并举实例说明其具体实施方法。     

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℃.     

光纤Bragg光栅与长周期光纤光栅比较及传感应用

阐述了光纤Bragg光栅(FBG)与长周期光纤光栅(LPFG)的常用制作方法、原理、特性,并对它们进行了比较,介绍了目前国内外光纤光栅的最新应用,特别是在传感领域的新应用。对今后的研究方向做了预测,适合于不同用途光纤光栅的写入技术有待于进一步提高,通过减小包层直径来改变光纤光栅特性的方法有待于进一步研究和利用,在折射率传感领域光纤光栅会有更广阔的天地。     

新型光纤Bragg光栅微型压力传感器

介绍了一种新型的光纤Bragg光栅微型压力传感器,这种压力传感器采用特殊的结构将作用在光纤横向的压力转换成沿光纤轴向的张力,从而实现对光纤横向压力的高灵敏度测量,传感器对横向压力的灵敏度可达到-4.55×10-3/MPa,比国外同类研究成果高出3个数量级。同时,该微型压力传感器的横向尺寸可做到几百个微米,因此,可以置于很小的空间中对压力进行测量,在工业和军事领域具有广泛的应用前景。     

光纤Bragg光栅的反射特性研究

阐述了由耦合模理论得到的光纤Bragg光栅的反射率的表达式 ,并且由此表达式导出了光纤Bragg光栅的反射特性 ,反射中心波长为λB=2 ·neff·Λ。进而理论分析了反射波长λ、光栅栅距Λ ,折射率微扰的最大值Δnmax、光栅区长度L和反射率Rg 之间的关系。     

计数式光纤Bragg光栅风速仪设计

为消除温度波动变化对风速测量带来的影响,能更有效、稳定地测量风速,设计一种计数式光纤Bragg光栅（ FBG）风速仪。风速仪采用风杯结构,在风杯转轮上设置转速凸轮,粘贴有FBG的等强度悬臂梁与转速凸轮组成计数装置。基于风杯转速与风速呈线性关系建立了传感模型,根据中心波长变化次数进行计数,从而计算出风速,实现了对风场内风速实时监测。风洞试验表明：计数式FBG风速传感器的起动风速为0.9 m/s,线性度为6%,灵敏度为0.65 r/m。     

光纤Bragg光栅传感器在煤岩声发射预测中的应用

为克服以往声传感器在煤岩环境下易受电磁干扰、灵敏度低和无法实现长距离传输管线的监测,同时为了克服以往传感器在搜集声发射信息传播过程中的衰减的弊端。本文提出了“听诊式”光纤Bragg光栅声发射传感器,对声发射信号进行收集,进而来判断岩石的稳定程度。然后在实验室建立起煤矿巷道的物理模型,在每个岩样的测试点采用煤岩声发射预测系统。根据现场在实验室进行模拟。实验结果表明：该检测系统能够提供详细的巷道煤岩的声发射信息的分布情况,从而实现及时准确的报警,以便工作人员作出相应的针对措施。     

光纤Bragg光栅振动传感器抗横向干扰设计

针对光纤Bragg光栅（FBG）振动传感器在使用过程中存在横向干扰的问题,对传感器探头结构和配合尺寸进行了优化设计,达到了抗横向干扰的效果。ANSYS模态分析表明,传感器的2阶、3阶、4阶模态谐振频率远大于1阶模态谐振动频率,可以有效避免传感器在使用过程中的交叉敏感问题。振动加载实验结果表明：在同等大小加速度激励下,传感器的横向输出占轴向输出的比例不超过3.47%,说明传感器具有良好的抗横向干扰能力。     

光纤Bragg光栅传感器的解调方法概述

在各种光纤传感器中,光纤Bragg光栅(FBG)传感器是近几年来研究的热点。研究光纤光栅传感器的关键问题是光纤光栅的信号解调,即波长微小移位的检测问题。概述了光纤光栅传感器解调原理,并从响应特性分类角度对光纤光栅的几种解调方法进行了分析比较。     

FBG温度传感器在微波场的应用

微波作为一种新型热源已被广泛用于化学研究、食品加工、医疗仪器以及材料热处理等行业中,发展极为迅速。在这些应用中,温度显然是个重要的参数,但处于强电磁场的环境下,在微波场中温度的测量依然是一个技术难题。阐述了光纤光栅温度传感器的原理,以及分析了光纤光栅温度传感器在微波场中测温的前景及应用。     

双反射峰光纤布拉格光栅调谐与传感研究

介绍了一种基于光纤光栅封装技术的双Bragg波长调谐及传感方案。封装光栅使之产生双反射峰,一个峰对应力更敏感,便于应力调谐,另一个则被温度增敏,更适用于温度调谐。应力调谐时采用了特殊机构,使光纤光栅的张应变与压应变连续并有良好的线性关系,独立调谐范围达5.64nm,温度为23℃至60℃时的独立调谐范围达1.48nm。     

基于可调谐窄带扫描法FBG波长移位检测系统

介绍了一种采用程控可调谐窄带激光器波长扫描法光纤Bragg光栅(FBG)波长移位检测系统.该系统采用了虚拟仪器工作平台(LabVIEW),可以快速、智能化地实现了FBG波长移位检测.实验结果表明:该系统的波长检测灵敏度为0.009 65nm/℃,温度检测分辨力为0.2℃,相应的波长分辨力为2pm.波长检测范围不受系统限制,一般可达30nm以上.     

光纤光栅传感解调系统控制电路的比较与分析

寻求一种低成本、高性能的光纤光栅传感系统的解调方案是实现光纤光栅传感器实用化的关键技术之一。介绍了光纤光栅传感器的基本传感原理,给出了国内外提出的几种典型的解调方案,并重点分析和比较了其工作机理和性能,最后,总结了几种解调方案的优缺点,指出其发展方向,为光纤光栅传感解调系统的设计提供了依据。