光纤声发射传感器

介绍一种新型的光纤声发射传感器。光路设计合理，采用低零漂、低噪声的运算放大器、六阶巴特沃兹滤波电路及微机对信号处理，使其分辨率高达Ａ。级（１０－１０ｍ），频率范围为１００ｋＨｚ～１．４ＭＨｚ，且能应用于在线检测。     

干涉式光纤声发射传感器

介绍一种用于状态监测和邦联诊断的新型声发射传感器。它基于全光纤法布里－珀罗干涉仪原理。其分辩率高达埃级，频率范围为：１００ｋＨｚ－１．４ＭＨｚ。由于信号光束和参考光束在同一根光纤中通过，所以消除了温度变化，微弯效应以及电磁干扰等环境影响。具有很高的测量稳定性。     

光纤声发射传感器的研究现状与展望

光纤声发射传感器是近年来出现的集光学、声学、电子学为一体的新型声发射传感器。介绍了光纤声发射传感器的原理、特点、研究现状和最新进展,以及各类传感器在不同领域的应用情况,提出了目前光纤声发射传感技术存在的问题、发展趋势与展望。     

单模光纤耦合声发射传感器及其应用研究

根据声发射引起的扰动振动现象.提出采用单模光纤耦合器检测振动的声发射探测技术.单模光纤耦合传感器耦合输出与传感器耦合区长度和振动频率有确定的函数关系.分析和设计了熔锥耦合型单模光纤声发射振动传感器.搭建了相应的等强度悬臂梁振动监测及解调系统,通过与当前使用的压电振动传感器的室内实验,对比测试冲击信号和周期信号,验证了该传感器能有效实现振动扰动的检测.结合岩石试件破裂实验,进一步验证光纤耦合声发射振动传感器是能实现岩石声发射检测的一种新的检测技术方法.光纤耦合振动传感器以其灵敏度高,制作简单,抗干扰能力强,性价比高,使用简单等优点在其他光纤传感器和传统的电类传感器中,具有不可比拟的应用前景.     

声发射技术在地压监测中的应用

对某矿的采空区围岩试样进行了单轴压缩声发射实验,得到了岩石破坏时能率、事件率等声发射参数值,根据这些数值对声发射监测系统参数进行了设置;通过对声发射监测系统长期运行结果的统计,总结出了井下多种活动即岩石声发射、打钻、爆破、人工破碎大块矿石、放矿、敲击的波形及各类波形的参数范围;确定了以能率、事件率为特征的采空区失稳判据,为判断地压灾害提供了可靠依据。     

基于LabVIEW的压力容器缺陷声发射监测系统的设计

针对压力容器的微裂纹缺陷,以S25H-20型有机热载体锅炉为被测对象开发了声发射缺陷监测系统,该系统采用LabVIEW软件设计人机界面,包含了声发射信号采集、存储与回放,提取关键参数等功能,并通过接口功能结合Matlab强大的信号处理能力进行混合编程,实现对圆柱体压力容器的底面缺陷的快速准确定位。     

基于虚拟仪器实现结构声发射检测的研究

讨论了一种基于虚拟仪器的结构声发射检测系统的设计和实现。使用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡,利用Internet进行数据通讯,结合MATLAB强大的信号处理能力进行混合编程,对数据采用多种信号处理和分析方法,获取声发射信号在时频域的各种特性,并对损伤进行定位,建立了一个灵活可扩展的结构声发射分析定位系统。试验证明这种基于虚拟仪器的结构声发射检测系统使用方便快捷,信号分析丰富,定位更精确。     

非接触光纤声发射传感器的设计

为克服常用声发射传感器必须和被测物体接触,工作频带较窄且带内幅频特性波动较大和易肥电磁干扰的不足,提出采用光纤干涉仪原理研制声发射传感器,介绍了光纤声发射传感器的原理,系统组成。其频率范围为１００ｋＨｚ－１．４ＭＨｚ,振幅分辨率为０．１８ｎｍ。     

基于声发射技术的绝缘子在线监测对比

为了深入了解声发射技术在绝缘子在线监测方面的应用,在充分了解声发射检测技术原理的基础上采用声发射技术对陶瓷绝缘子和复合绝缘子的污秽放电进行了对比研究。实验结果表明：两种绝缘子虽然实验电压存在高低差异,但在不同污秽度和实验电压下的污秽放电发出的声信号具有基本相同的特性,进一步证明了声发射技术在绝缘子污秽放电中是可行的。另外,在污秽实验中提取实际的声发射信号的特征量,采用模糊推理方法对实际数据进行处理,结果表明模糊推理可以正确判断污秽放电的强弱以及它对绝缘子的威胁程度。     

光纤通信技术与光纤传输系统的分析

随着社会科学技术的发展,人们对于通信技术的水平要求也是越来越高。对于通信技术,光纤的使用加快了其发展的速度。本文对光纤的结构与分类进行了详细的介绍,根据其结构的组成特点从而研究了光纤的导光原理。最后对光纤传输系统的结构以及特点做出深入的分析与探讨。     

基于FPGA高清视频图像的光纤传输系统研究

光线应用数据传输是对传统数据传输方式的颠覆,可以对当前的高清视频传输起到重要的现实作用.本文根据FPGA存在的特点设计管线传输系统,重点解决传统背景下远距离视频传输中遇到的问题,在分析系统基本原理基础上,重点设计发送端以及接收端,最后通过简单的条纹实验验证系统设计效果.     

基于无线传感器网络的岩体声发射信号监测系统

在分析了现有岩体声发射信号监测系统存在局限性的基础上,利用无线传感器网络和压缩感知技术,设计了一种新型岩体声发射信号监测系统,详细叙述了系统结构和软硬件实现方法,并将其应用于高速公路岩体边坡稳定性监测.实际应用结果表明,系统设计方案合理可行,且由于使用了压缩感知技术,在采样频率为200 kHz的情况下,也可实现声发射信...     

基于BOTDA的分布式光纤监测裂缝理论研究

分布式光纤传感器具有分布式、无损监测的特点,且精度较高。目前,国内已经有研究人员试用分布式光纤监测混凝土裂缝,但结果不理想。本文研究了光纤监测裂缝的机理,分析了外界因素对分布式光纤监测裂缝的影响,并提出解决方案。最后,对钢筋混凝土梁的试验数据进行优化分析,验证研究结果的准确性。     

基于光纤通信和PCI Express总线的高速图像传输系统

提出了一种基于光纤通信和PCI Express总线的高速图像传输系统。分析了系统设计方案,并详细阐述了FPGA内部逻辑设计,包括光纤接口的数据收发以及PCI Express总线的DMA传输;简要介绍了Windows WDM驱动程序及MFC应用程序的开发;给出了系统测试结果。该系统传输速率可达1.5Gb/s,且具有低成本、易扩展等优点,能够满足大多数高帧高清视频图像实时传输的要求。     

基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统

当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。     

基于V/F转换的高精度模拟信号光纤传输系统

根据电压/频率转换和频率/电压转换的原理,采用LED—PIN光传输结构和相应的模拟集成电路,设计了一个低成本,传输精度可达0.1%的模拟信号光纤传输系统。该系统克服了实际传输模拟小信号的非线性,以及模拟信号A/D转换后采用数字光纤传输技术的成本较高等缺点,为多通道、远距离、低频模拟小信号提供了一个性能优越的传输方案。     

基于无线传输的桥式起重机安全监测系统研究

针对桥式起重机常见的故障,提出了基于无线收发芯片nRF401进行无线传输的桥式起重机安全监测系统。该系统由主梁安全监测子系统、电气控制安全监测子系统、电动葫芦安全监测子系统、钢丝绳断丝检测子系统组成。各模块与数据处理中心之间的通信通过nRF401来完成,通过RS-232完成与上位机的通信。该系统具有人机界面友好、保护功能完善、可靠性高等特点,并具有一定的自诊断功能。     

基于改进DEA算法的声波加密传输系统

系统采用改进的数据加密算法(Data Encryption Algorithm,DEA),由复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)芯片EPM570构建硬件系统。声波信号经频率调制后,经密钥加密后发送给接收端,接收端先经过滤波,再由密钥解密后还原出原信号,从而实现近距离加密传输。硬件电路分为发送端和接收端两部分,由主控器、CPLD、直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)、滤波器和里所(Reed-solomon,RS)码模块电路构成。实验表明该系统具有较高的安全性,可应用于机密信号或敏感信号的传输。     

单晶硅研磨过程的声发射在线监测研究

本文在BIN62型超精密研抛机的基础上设计了研磨过程的声发射在线监测装置,试验研究了不同研磨工况对声发射信号RMS值和材料去除率的影响规律,采用回归分析方法建立了材料去除率与声发射信号RMS值的线性数学模型,并通过声发射波形的频谱分析和表面形貌的观测研究了单晶硅研磨过程中的声发射源机制。结果表明：在保持其他研磨工况不变的条件下,声发射信号RMS值随着研磨压力或研磨速度的增加而增加;根据RMS值可实现材料去除率的在线监测,在给定研磨工况范围内材料去除率预测模型的预测误差小于4.2%;声发射波形的频谱分析技术可用于声发射源机制的识别,单晶硅研磨过程中声发射信号主要的频率成分出现在50 kHz~260 kHz频段内,声发射信号主要来源于材料的脆性解理、磨粒磨损和轻微粘结磨损。     

高压输电区域性重覆冰线路受损监测系统设计

通过对高压输电区域性重覆冰线路受损监测,提高高压输电稳定性,提出一种基于视觉特征重构的高压输电区域性重覆冰线路受损监测方法,并结合多层嵌入式构架进行系统设计。构建高压输电区域性重覆冰线路受损监测的视觉采集模型,采用激光扫描和红外分析方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损部位的图像重构,构建高压输电区域性边缘轮廓检测模型,结合模板特征匹配方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损部位检测,提取高压输电区域性重覆冰线路受损部位的异常特征信息,结合机器学习方法对提取的特征信息进行自动分类和人工智能识别,实现高压输电区域性重覆冰线路受损部位监测。采用程序加载和嵌入式的模块化设计方法,进行监测系统的集成开发设计。测试结果表明,采用该方法进行高压输电区域性重覆冰线路受损监测的智能性较高,人机交互性较好。