聚合物光纤布拉格光栅轴向应变传感特性研究

针对固体火箭发动机纤维缠绕壳体状态监测中局部可能出现大应变情况,论证了采用聚合物光纤布拉格光栅(poly-mer optieal fiber Bragg grating,POFBG)传感器对大应变进行检测的可行性,分析了聚合物光纤光栅的工作原理,考虑到聚合物光纤材料特性与石英光纤的差异,建立了引入二次项因素的应变、温度传感模型,并通过MATLAB对聚合物光纤布拉格光栅的应变和温度变化进行了数值仿真.结果表明,反射波长随温度的升高而减小,温度漂移呈现非线性,这与文献报道的实验结果比较吻合.     

智能服装中光纤Bragg光栅心音检测方法的研究

研究基于光纤光栅智能服装心音检测的理论和方法.根据光纤光栅应变效应和圆形膜片振动原理,建立了心音传感数学模型,推导出心音灵敏度计算公式.设计了光纤光栅心音传感器结构并制作出样品,其灵敏度理论值为957.11 pm/kPa.用所设计的传感器对人体心音进行实测,反射波长变化范围约70pm.在体温不变的情况下,光纤光栅反射波...     

基于光纤布拉格光栅湿度传感器的研究

文章基于光纤布拉格光栅对温度、湿度等敏感的基础上,分析了以聚酰亚胺（PI）薄膜为湿敏涂层,当湿度变化时,由于涂层的膨胀,导致光纤布拉格光栅产生应变,从而对湿度传感。理论分析与实验证明,光纤布拉格光栅湿度传感器是一种性能良好的湿度传感器。     

一种免受温度影响的双光纤光栅应变传感器

应用温度补偿原理,设计了一种新颖的不受温度影响的双光纤布拉格光栅测应变传感结构.基于理论分析,得出了此传感结构的应变与布拉格波长相对位移量之间的关系,给出了应变灵敏度的解析表达式.实验结果表明,此传感结构对应变的响应曲线具有很好的线性度和很高的灵敏度,并且不受温度影响;在0～0.8 mm的应变范围内,应变灵敏度为0.171nm/με,比单光纤光栅传感结构提高一倍;在-25～60℃的温度变化范围内,两光栅的布拉格波长差没有发生明显变化,传感结构不受温度影响.     

用于鉴别应变/温度的混合光纤光栅传感器的研究􀀁

本文首先介绍了光纤光栅应变和温度传感的原理,然后利用长周期光纤光栅和一般均匀周期光纤光栅对应变和温度响应的显著差异,将它们结合起来进行了用于鉴别应变／温度的混合光纤光栅传感器的研究。     

光纤光栅传感器关键技术综述

光纤光栅是一种新型的无源光子器件,可用来精确测量微应变和温度等多种物理量,在光传感领域发挥着愈来愈重要的作用.简要说明了光纤光栅传感器的基本原理,较为详细地介绍了目前影响光纤光栅传感器进一步实用化和商品化的关键技术:光纤光栅敏化与封装、信号解调、复用技术,并对其优缺点进行了分析和讨论.     

应变和温度同时测量光纤光栅传感器的研究

光纤光栅的出现给一直停滞不前的光纤传感领域带来了新的生机,但解决应变、温度的交叉敏感问题,实现应变、温度的同时测量一直是光纤光栅传感器的关键问题.从其产生机理出发,分析讨论了国内外解决此问题的最新进展,并提出了一种新颖的应变、温度光纤光栅传感器系统.     

光纤光栅传感器技术及其在电力系统中的应用

在分析Bragg光纤光栅和长周期光纤光栅传感测试技术工作原理的基础上,系统总结了光纤光栅传感器在电力系统中的应用.对光纤光栅传感技术在电力电缆监测、汽轮机内部湿度场监测、高压开关柜隔离触头温度监测、线圈绕组温度监测、风力发电机叶片的监测及发电机绕组端部的振动测量几个方面的应用做了具体的阐述和实用价值的分析,本文还提出了基于磁致伸缩材料GMM的光纤光栅电流传感器的测量模型,理论计算灵敏度达到了0.0888nm/A.     

应变和温度同时测量光纤光栅传感器的研究

光纤光栅的出现给一直停滞不前的光纤传感领域带来了新的生机 ,但解决应变、温度的交叉敏感问题 ,实现应变、温度的同时测量一直是光纤光栅传感器的关键问题。从其产生机理出发 ,分析讨论了国内外解决此问题的最新进展 ,并提出了一种新颖的应变、温度光纤光栅传感器系统     

光纤光栅金属化封装及传感特性试验研究

提出了一种光纤布拉格光栅的金属化封装工艺,并通过水浴法试验和等臂梁试验对其应变与温度传感特性进行了研究.结果表明,用金属化封装技术可以使光纤光栅传感器的温度敏感特性达到裸栅的2～3倍,达到23.357 pm/℃,应变特性有良好的重复性,线性拟合度达到0.999 9.     

单个光纤布喇格光栅实现应变温度同时测量的研究

实现单个光纤布喇格光栅同时测量应变和温度的实验系统.在该系统中,温度变化使光栅的布喇格波长位移,应变使反射谱分裂成双峰.结果表明,根据光栅的初始布喇格波长和两个分裂的布喇格波长可以同时确定应变和温度的变化.应变和温度灵敏度的实验结果分别为1.172 pm/με和10.78 pm/℃.该系统在结构健康监测、智能材料和结构等领域有应用前景.     

档案库房温湿度调控方法研究

对档案库房的温湿度进行监控并调节有助于各种类型档案的长久保存.文章重点研究了无线智能温湿度监控系统中用户终端的温湿度调控方法,根据本地气候变化特点,设计了一种简单有效的温湿度监控及调控算法.该算法借助单片机及各种调温装置,可以实现各种情况下的报警和温度调控.经实践检验,该算法能够满足档案库房管理的要求.     

基于虚拟仪器的温湿度测量系统设计与实现

温湿度测量系统是特殊要求实验室必备的测量仪器,传统的实验室温湿度测量装置是以单片机为核心,用数码管显示湿度值,根据不同的温湿度要求,通过硬件设定不同的调节终态,从而将实验空间的湿度调节到设定值.为了更好地了解特殊要求实验室的温湿度变化规律,传统的测试装置已经不能适应实验室的需要.利用虚拟仪器技术设计制作温湿度测控系统,使用LabVIEW和数据采集卡相互配合采集温湿度信号并输出控制信号,结果显示更形象直观,操作更方便,并且还可以较容易地实现功能扩展.     

水冷型PEMFC温湿度建模与智能控制

当负载电流一定时,质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作温度和质子膜的相对湿度是影响电池输出性能的主要因素.分析电池电流密度与最优工作温湿度的关系,建立基于温湿度耦合模型的最优温湿度操作条件的电压模型.通过对冷却水流量和阴阳极气体加湿度进行综合控制,保持电堆的工作温湿度在最佳状态,不仅保证了电池最优的输出性能,还可以延...     

Electrical characterization of porous BaTiO3 using impedance spectroscopy in humid condition

The humidity response characteristics of La doped BaTiO₃ with different sintered densities and room temperature electrical conductivities were investigated using complex impedance measurement. The samples with low density and high resistivity showed the large and nearly linear sensitivity to the change of humidity. The impedance spectra of samples, when exposed to high humidity, can exhibit microstructure-related features, even though they do not give rise to a noticeable characteristic change when exposed to low humidity. The observed impedance patterns were dependent upon the density, and hence the oxidation kinetics of BaTiO₃.     

FBG无线测温系统在干式空心电抗器监测中的应用

利用光纤Bragg光栅（ FBG）温度传感器设计出一种无线测温系统。经过现场实验得到了电抗器测量包封层6h温度变化曲线。结果表明：该系统能够全方位地反映内部温度分布情况,判断温度变化趋势和确定异常温度点的具体位置,为及时发现故障和保证电抗器稳定可靠运行提供了重要参考。     

Quantifying adsorbed water monolayers on silicon MEMS resonators exposed to humid environments

This study investigated the influence of temperature and humidity on the adsorbed water layer on micron-scale monocrystalline silicon (Si) films in air, using a Si-MEMS kHz-frequency resonator. Both temperature and relative humidity induced a reversible change in resonant frequency, attributed to the temperature-dependent properties of Si and to a change in adsorbed water layer. The excellent precision in resonant frequency measurement (0.02 Hz, or 0.5 ppm) allowed precise calculation of the changes in adsorbed water layer thickness over the specimen surface. The increase in water thickness with relative humidity was a function of temperature and could not be described with simple multimolecular adsorption theories such as the BET theory. A likely explanation is the presence of hydrocarbon contaminants on the Si surface. Guidelines are provided to accurately measure the influence of temperature and relative humidity on the adsorbed water layer thickness on micron-scale Si surfaces, using this technique.     

基于腰椎放大熔接的FBG热线式风力计

提出了一种基于腰椎放大熔接和光纤Bragg光栅（ FBG）的热线式风力计,传感结构由表面镀金属银膜的FBG和腰椎放大光纤熔接点构成。腰椎放大熔接点将高功率的泵浦激光由纤芯耦合到光纤包层,被镀银膜吸收产生热量,从而使FBG的温度升高。当气流经FBG时,部分热量会被带走,导致FBG的温度降低。FBG的中心波长随温度的变化而变化,因此,通过测量FBG波长的漂移即可以测得气流速度。实验结果表明：此FBG热线式风力计的测量范围为0～13.7 m/s,灵敏度和分辨率分别可达1.0 nm/（ m/s）和0.001 m/s。