新型磁力耦合式光纤液位计

本文介绍一种新型磁力耦合式光纤液位计的工作原理、结构设计、性能特点、以及在大直径压力容器内液位测量的应用。     

基于平面膜片温度压强同时测量的光纤光栅传感器

提出一种基于膜片的双光纤Bragg光栅实现温度与压强同时区分测量的光纤光栅传感器．分别将光纤Bragg光栅沿膜片的径向和环向粘贴在膜片上,当温度发生变化或者膜片受到压力作用时,都会引起光纤Bragg光栅蜂值波长偏移．由于温度的变化所引起的两栅波长偏移量是相等的,此时两光纤Bmgg光栅波长偏移量之差完全取决于膜片所受的压强,据此可以实现温度与压强的同时区分测量．该传感器线性度很好,可以用来同时区分测量温度在40～110℃,压强在0～6MPa环境中的温度和压强,其温度测量误差不大于1℃,压强测量误差不大于0．2MPa．     

表面粗糙度测量光纤传感器的研究

光纤传感器是近年来迅速发展起来的一种新型传感器。本文简述在表面粗糙度测量光纤传感器的理论分析、实验研究和结构原理方面的初步研究结果。     

导电液体液位传感元件的特性研究

本文对圆柱形电极作为导电液体液位传感元件的特性进行了研究，阐述了用它测量导电液体液面高度的实验原理，实验方法，实验过程和实验结果，同时说明了它对物理实验教学的意义。     

同时测量折射率和温度的光纤传感器

为了实现折射率（RI）和温度的同时测量, 提出了一种双长周期光纤光栅(LPG)结构的光纤传感器. 该传感器由两段LPG组成, 两段LPG所激发的包层模阶数不同, 且两段LPG的包层直径也不同. 理论分析了该传感器实现折射率和温度同时测量的原理, 两段LPG对折射率具有较大差异的灵敏度, 而温度灵敏度也略有不同, 利用灵敏度矩阵可以同时得到折射率和温度的变化. 实验中, 采用两个不同的周期使得两个LPG分别激发不同阶的包层模, 利用化学腐蚀方法使激发高阶模的LPG包层直径减小, 利用不同折射率的液体作为样本进行实验测量. 实验结果表明, 该传感器能实现折射率和温度的同时测量, 并具有高灵敏度和好的线性度.     

光纤传感器与分布式测量

阐述了光纤光栅传感器的基本原理,分析了光纤光栅传感器在温度和应力测试中的具体应用,提出了准分布式测量方案,介绍了可调F_P滤波器对波长的解调检测方法.最后指出光纤传感器具有突出的优越性,可广泛应用.     

基于长周期光纤光栅液位传感器的实验研究

利用长周期光纤光栅(LPFG)的基模和包层模间的耦合特性,设计制作了一种基于LPFG的液位传感器。LPFG包层模对环境折射率的响应不同,随着液位的变化,其透射功率发生变化。用该传感器对蒸馏水和乙醇的液位变化进行测量,当液位在0.0～17.5mm范围内变化时,LPFG透射功率分别变化了6.8719dB和13.4360dB,其灵敏度为0.389 6dB/mm和0.7678dB/mm。结果表明,液体的折射率越大,传感器的灵敏度越高,并且具有良好的线性关系。 更多还原     

基于全光纤Mach-Zehnder干涉的应变传感测量

研究了全光纤Mach-Zehnder干涉实验系统,并将其用于微应变的测量.介绍了全光纤M-Z干涉仪测应变系统的基本结构和原理,讨论了应变量的计算方法.通过实验,测量了不同应变情况下的几组信号,并对数据分析处理,解调出包含在干涉信号中的应变信息.实验装置简单,易操作.实验结果表明,全光纤Mach-Zehnder干涉仪与电传感器实验仪相比较,具有更高的频率响应和测量灵敏度.     

基于光纤反射率特性的温度传感研究

利用光纤折射率随温度变化的特性, 研究了光纤温度传感系统的性能。采用窄线宽激光器和具有脉冲调制功能的半导体放大器(SOA) 产生周期变化方波光脉冲信号, 该方波信号依次经过掺饵光纤放大器(EDFA)、光纤环形器和长度为2 km 的传感光纤后反射至光电探测器(PD) 处。对置于水浴锅中的部分传感光纤进行加热, 则光反射的信号幅度会随温度变化发生改变。选用调制频率为10 kHz, 幅度为(峰峰值) 10 V, 占空比为1% 的方波代替传统的正弦信号, 通过测量2847 ℃ (28、33、38、42、47 ℃) 温度范围内反射光的改变, 得到该温度传感系统的灵敏度为3.888 mV/℃, 一次拟合度可达0.905 0, 二次拟合度可达0.970 8, 验证得到该系统具有较好的拟合度。     

基于分布式光纤传感器的管涌监测系统

针对水利工程输水堤坝管涌难以实时监测的问题,结合分布式光纤传感器应变检测灵敏度高及FPGA并行运算快的特点,设计了基于光纤全分布式传感器与FPGA数字解调算法的堤坝管涌实时探测系统。首先利用双Mach-Zehnder干涉组成的光纤全分布式传感应变检测系统感知管涌导致的应变,之后通过计算由应变导致的调制信号到达两光电探测器的时间差确定管涌渗漏点。系统采用频率分选机制在信号调理电路实现信号筛选,评定渗漏程度,由FPGA实现数据采集、滤波、存储及解调,有效缩短了解调时间及定位误差。结果表明,系统可对2公里范围内的管涌渗漏事件进行有效定位报警,定位误差在±8m以内。     

绞合式光纤传感器的试验研究

论述了光纤传感器在结构中应用，进行实时监测的基本原理，并提出了光纤传感器在结构试验中的应用．还讨论了此技术与传统技术的对比．     

基于光纤传感器技术的变压器在线多参数监测方法

应用光纤传感器对运行状态变压器参数进行实时的信号采集,经数字信号处理后实现电力系统变压器的在线实时监测,实现了变压器的无人值守,提高了变压器安全运行监测水平。     

内嵌式微腔光纤法布里-珀罗应变传感器的研制

利用空芯光纤和普通单模光纤通过切割和熔接制作出一种内嵌式微腔应变传感器,该传感器兼具传统本征型(IFPI)和非本征型(EFPI)法珀传感器的特点,温度交叉敏感性低且具有较高的机械强度,通过控制切割空芯光纤长度可制作出较短的腔长,从而具有较高的空间分辨率和快速的动态频率响应,在测量瞬时大功率冲击波引起的材料应变场合中有较大应用潜力。     

刻纹光纤温度传感的灵敏度研究

介绍了一种新型的刻纹光纤温度传感器模型,并对其测温原理进行了详细研究。实验结果表明该光纤温度传感器温度响应灵敏度I/I_0dt只与结构参数有关,其数值可达10~(-3)/°C数量级。     

光纤损耗及参数的测量研究

光纤损耗类型及相关参数的研究在光纤实际应用中有着十分重要的意义,光纤耦合效率、数值孔径大小是光信号传输与传感技术中的重要研究对象;光纤的吸收损耗、插入损耗和弯曲损耗也是光纤布线工程中需要重点监测的参数。本文通过对光纤连接损耗、光衰减器参数以及光纤弯曲损耗和多模光跳线插损的测量,计算对应参数,研究降低光纤损耗的方法。     

基于IEEE1451.2的光纤传感器标准网络接口的研究

讨论了在电力系统中采用光纤温度传感器进行测温的方法,并在此基础上介绍了一种基于IEEE1451.2的网络化传感器的基本特点,提出了采用CAN总线作为TII接口协议完成STIM和NCAP的长距离连接,实现通用网络接口设计方案。这种用于电力系统特殊条件下测温的网络化光纤传感器集光纤技术、现代传感器技术、网络技术和计算机测控技术于一体,可实现现场测试数据就近登临网络,具有良好的应用前景。     

光纤前置黑体空腔高温测量仪的研究

介绍了光纤前置黑体空腔高温测量仪,包括光纤前置黑体空腔温度传感器的组成及其分度方法以及高温测量仪的软硬件结构,系统硬件设计以８９Ｃ５１单片机为主,配置ＬＣＤ显示,整机具有功耗低,体积小,抗干扰能力强等优点。     

干涉型光纤温度传感器的研究

本文对Mach-Zehnder型光纤温度传感器的原理和单模光纤的温度灵敏度作了理论分析,提出一种干涉条纹移动方向的判别方法。在检测系统中实现了对干涉条纹移动量的计数。通过实验证明系统是可行的。实验结果是令人满意的。