双F-P型高温/应变复合光纤传感器

针对机电设备多状态监测的需求,提出了一种新双F-P腔光纤温度/应变复合传感模型。该光纤复合传感器采用纯石英光纤作为材料,通过化学腐蚀法及使用准直毛细管制作了双F-P腔,分别用以温度和应变测量,并对制作的传感器进行了传感性能的模拟仿真和实验验证。实验结果表明:该双F-P腔光纤复合传感器测量的最高温度为1 000℃,温度灵敏度为10.998 pm/℃,满量程温度测量误差小于2%;该双F-P腔光纤复合传感器测量的最大应变为10 000με,应变灵敏度为3.268μm/με,应变测量误差小于2%。所提出的双F-P腔温度/应变光纤复合传感器实现了温度和应变的同时测量,可用于机电装备同一位置的温度、应变测量。     

振弦式应变传感器在井筒应变测量中的应用

针对目前煤矿井筒应变测量中存在测量数据不稳定、传感器寿命短等问题,设计了一种智能型振弦式应变传感器。该传感器可以采集井筒井壁的微小形变及环境温度,并将采集的数据通过M-BUS通信接口传输给上位监控计算机,实现井筒状态的实时监测和报警功能。实际应用表明,该智能型振弦式应变传感器运行可靠、测量准确、使用寿命长,对煤矿安全生产起到了重要的作用。     

基于蚀刻工艺的光纤曲率传感器的研究

针对薄结构应变测量中因应变幅值小,需有极高灵敏度的检测元件,而采用一种具有蚀刻结构的曲率传感器用于薄结构的应变测量。通过理论研究以及相应的实验证明:该传感器用于薄结构的应变测量是可行的,并具有独特的优势。     

发明与专利

【摘要】分布式光纤应变传感器目前广泛用于土木、水利、交通、石化、电力、医疗、机械、动力、船舶、航空、航天等各领域。本发明公开了一种用于分布式光纤应变传感器基本性能参数指标率定的专用仪器。该仪器由等强度悬臂梁、温度补偿板、静力加载系统、动力加载系统、动静态应变参考测量系统、三点挠度测量系统以及数据分析软件等7部分构成。对于待率定的分布式光纤应变传感器,本率定仪可以分别施加静力荷载或动力荷载,用以率定静态应变测量时的线性相关系数、应变系数、测量误差范围、测量精度、测量重复性指标;动态应变测量时的采样频率与实时性;以及静态挠度测量时的测量误差。以上率定参数指标可用于分布式光纤传感器测试数据的分析、处理与评估。     

光纤法-布应变传感器在桥梁状态监测中的应用

光纤法-布(F-P)应变传感器具有稳定性好、精度高、抗电磁干扰能力强等特点,在桥梁结构状态监测中得到日益广泛的应用.介绍了F-P应变传感器的基本原理、结构及系统,并将该系统实际应用于大桥结构状态监测中.测量结果表明:光纤F-P应变传感器的测量数据能够有效地反映桥梁结构混凝土内部受温度影响的应变变化,测量系统运行正常有效.     

耐氢脆、耐腐蚀、中温、高压传感器

应用应变测量原理及技术设计一种具有独特性能的耐氢脆、中温、高压传感器。该传感器较好地解决了特殊场合下压力测量的需求。重点介绍该传感器的工作原理、设计方法、温度补偿手段及达到的技术指标和应用情况。     

测量轧制力的光纤传感系统的研制

研制了一种用于轧制力测量的光纤传感器,其传感头采用法布里-珀罗腔的结构。分析了该传感器的原理,导出了法布里 珀罗干涉腔反射光强与轧制力的关系表达式。实验结果表明,该方案测量准确度为0.18%,线应变灵敏度为1.2×104V,分辨力达到2.5×10-8。用该传感器测量轧制力是正确、可行的。     

结构应变的无线监测及融合技术

针对结构应变监测,设计了一类无线应变传感装置,并对该装置采集的数据进行了数据融合处理.,介绍了无线应变传感器的硬件集成;描述了基于算术平均值的无线应变传感器信息融合方法;结合应变的无线测试实验,应用数据融合技术对测量数据加以分析处理.研究表明:所集成的无线应变传感器,安装简单、携带方便;采用了数据融合处理的应变信号更加准确;基于数据融合的无线应变传感器适合在现场测试中应用.     

应变数据融合测力传感器的仿真与实验研究

为了满足测量精度和线性度要求,并根据其设计准则,大量程应变测力传感器的安装空间往往较大。而在一些大型机械和工程结构中,常常需要测量大力值,但能提供的安装空间又比较小,只有超薄型大力值测力传感器才能适用于这类工程应用。本文采用仿真与实验的方法,探讨了不同高度的柱式应变测力传感器在各种偏心和斜载条件下,电桥直接输出值的百分比误差和利用神经网络进行应变数据融合后输出的百分比误差。仿真与实验结果均表明：在柱式应变传感器高度直径(hld)比为1／4的情况下,神经网络应变数据融合输出仍然可以保持较高的测量精度,且基本不受传感器高度变化的影响,这为大力值小空间测力传感器的制造提供了一种有效途径。     

安装于低模量基体的光纤光栅传感器应变传递分析

FBG传感器广泛应用于基体结构的应变测量,由于FBG传感器的存在改变了基体的应变分布,光纤与基体并非直接接触,导致测量应变产生一定的损失。为了提高测量精度,本文建立了一个FBG传感器应变传递理论模型,并利用有限元验证其正确性;最后,利用本文理论对各个参数对应变传递率的影响进行详细分析。