光纤声发射传感器

一种用于状态监测和故障诊断的新型声发射传感器已经研制成功。它基于全光纤法布里—珀罗干涉仪原理。其分辨率高达埃级,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,并具有很高的测量稳定性。     

直线型光纤Sagnac干涉仪声传感器及其去噪方法研究

光纤声传感器可广泛应用于能源和安防等重要领域,但其噪声复杂进而影响测量精度和稳定性,针对此问题,基于直线型光纤Sagnac干涉仪声传感系统,提出了一种改进小波阈值去噪方法,在此基础上,结合信号特征还设计了一种综合滤波方案,以提高系统语音探测质量。以实测语音信号为例,所提算法能将信号Allan方差值减小到8. 24×10-14,而类间距判据值增大为6. 91,有效改善了语音信号的质量。所提方法可广泛应用于声音传感领域,且对于光纤干涉仪声传感系统后期声源定位的准确性也具有重要意义。     

直线型Sagnac光纤干涉仪声传感器及其去噪方法研究

光纤声传感器可广泛应用于能源和安防等重要领域,但其噪声复杂进而影响测量精度和稳定性,针对此问题,基于直线型光纤Sagnac干涉仪声传感系统,提出了一种改进小波阈值去噪方法,在此基础上,结合信号特征还设计了一种综合滤波方案,以提高系统语音探测质量。以实测语音信号为例,所提算法能将信号Allan方差值减小到824×10-14,而类间距判据值增大为691,有效改善了语音信号的质量。所提方法可广泛应用于声音传感领域,且对于光纤干涉仪声传感系统后期声源定位的准确性也具有重要意义。     

基于Sagnac的分布式光纤传感声学传感器

介绍了一种基于Sagnac的分布式光纤声学传感器. 这种声学传感器通过光电探测器、 数据采集卡、 滤波器和音频放大将3×3耦合器处干涉的光信号转换为电信号且实现音频信号的还原. 为了研究此分布式光纤声学传感器的性能, 分析了基于零频点实验声源扰动定位的原理, 并运用快速傅立叶变换将时域信号转化为频域信号显示声源扰动产生的零频点. 实验结果表明, 基于Sagnac的分布式光纤声学传感系统可以很好地实现声音信号的还原和定位.     

基于光纤传感器的声发射检测系统性能测试

作为最有潜力替代常规压电传感器的光纤声发射检测方法之一,光纤布拉格光栅(FBG)传感器由于其体积小、抗电磁干扰、易实现分布式检测等特点,已成为国内外研究热点,并出现了商用FBG声发射检测产品。为了更深入地理解FBG传感器的检测效果和应用特性,采用落球实验作为测试用的声发射源,分析了FBG传感系统的声发射信号检测性能,并对比了FBG传感器和压电传感器2种声发射检测系统的时频域响应特性。实验结果表明,信号采样频率范围偏低是制约FBG光纤检测技术在声发射检测上应用的最大障碍。     

双Fabry-Perot干涉腔型光纤声发射传感器

设计了一种新型的双Fabry-Perot腔光纤传感器用于材料损伤引起的声发射信号检测。基于低细度Fabry-Perot腔多光束干涉原理,建立了光纤Fabry-Perot传感器检测声发射信号的数学模型。分析双Fabry-Perot腔正交点稳定工作机制,设计并制作了具有双Fabry-Perot腔结构的光纤声发射传感器来保持传感器正交点的稳定性。通过模拟AE信号检测与热应力干扰实验对设计的传感器进行了实验验证。实验一通过冲击振动与折断铅笔芯产生两类模拟声发射信号,使用商用的压电传感器和光纤传感器进行对比实验,结果表明光纤传感器能够成功检测到两类模拟声发射信号,灵敏度为12.9nm,带宽达到30kHz。实验二对传感器进行工作点稳定测试,结果表明双F-P腔的控制机制能够保证传感器工作在正交点,解决了传感器输出信号衰减的问题。     

基于Sagnac的分布式光纤传感声学传感器（英文）

介绍了一种基于Sagnac的分布式光纤声学传感器。这种声学传感器通过光电探测器、数据采集卡、滤波器和音频放大将3×3耦合器处干涉的光信号转换为电信号且实现音频信号的还原。为了研究此分布式光纤声学传感器的性能,分析了基于零频点实验声源扰动定位的原理,并运用快速傅立叶变换将时域信号转化为频域信号显示声源扰动产生的零频点。实验结果表明,基于Sagnac的分布式光纤声学传感系统可以很好地实现声音信号的还原和定位。     

光纤偏振型声传感器

本文分别对单模及多模光纤偏振型声传感器进行了理论分析,理论与实验相符。此外,文章还讨论了影响传感器稳定性的诸因素,及其消除方法。     

AE(声发射)传感器

日本庆应义塾大学研制的AE传感器,成功地应用于刀具损伤检测系统。     

声发射传感器技术与应用

本文介绍了声发射传感器的选材、制作结构、标定问题以及在工程技术中的安装方法。     

泄漏声发射传感器性能检测技术研究

提出了利用压电晶体逆压电效应作为标准声源的声发射传感器的性能检测方法。在此基础上,设计实现了基于比较检测法的泄漏声发射传感器性能检测系统,并应用到泄漏声发射传感器辐照后的性能检测中。检测结果和传感器使用效果表明,该方法用于声发射传感器性能检测是可行的。     

基于微纳光纤Sagnac环结构的光学电流传感器的响应特性研究

磁流体具有固体物质磁性及液体流动性的特性,且无本征矫顽力,无剩磁,磁场响应速度快,灵敏度高,将微纳光纤Sagnac环特殊的光传输性能与磁流体独特的磁光特性相结合,提出了一种基于磁流体包覆微纳光纤Sagnac环的全光纤电流传感器.理论推导了传感器的电流传感机理,设计了传感器的封装方法,并对传感器的温度特性和传感特性进行了...     

基于光纤声发射传感技术的刀具健康监测系统研究

基于光学原理设计了一种非接触式光纤法-珀声发射传感系统,建立非接触式光纤法-珀声发射实验装置,用于刀具的健康监测.实验结果表明,该传感器制作简单,加工成本低,安装容易,能有效实现刀具健康状态的非接触式监测.     

光纤声发射测量装置的设计

根据法布里－珀罗干涉仪原理,设计一种新型的声发射光纤测量装置。可对高频（４０ｋＨｚ到数ＭＨｚ）、小振幅（≤１ｎｍ）、频振高达数ＭＨｚ的机械振动波实现在线检测。     

集成流体声发射传感器的设计

本文论述了一种新型流体声发射传感器的集成结构和设计原理，讨论了如何利用声能集中原理提高灵敏度和压电元件形状及边界条件对传感器频率响应的影响等理论问题，最后，对其距离传播特性进行了测试，用大量的实验验证了其实用性和可靠性。     

光纤电流传感Sagnac环的研究

应用琼期短阵分析了光纤线性双折射和耦合器的偏振性对光纤Sagnac环的影响，列举了两种不同的电流传感方案，指出相位微分调制式系统与光纤的线性双折射无关，但与耦合器的偏振性有关，而法拉第旋光效应式系统受光纤的线性双折射的影响比较严重，但使Sagnac环两输入端的本地坐标系相垂直可极大地降低光纤线性双折射影响。     

基于光纤声发射技术的飞机起落装置损伤监测

飞机起落装置因其装配特点和起飞、降落、滑跑时的冲击力作用,其外筒焊缝区较容易产生疲劳裂纹。本文基于声发射检测原理和光纤传输技术理论,结合健康监测的思想,提出了基于光纤声发射技术的飞机起落架焊缝损伤监测技术,并通过试验给出了传感器布置方案和试验结论。     

基于光纤光栅和支持向量机的声发射定位系统

利用光纤光栅传感器和边缘滤波原理构建传感系统,结合小波分解与重构和支持向量机算法,对铝合金板声发射定位进行了研究。根据划分区域进行声发射实验,探索声发射源所在区域与信号特征之间的关系。在对声发射信号进行小波分解的基础上,使用近似系数和细节系数进行重构,并对重构后的各信号计算其振荡能量作为信号特征,进行声发射区域识别。以重构信号的振荡能量作为输入、声发射区域位置类别作为输出构建支持向量机多分类模型,实现了声发射区域定位识别。实验结果表明,在400mm×400mm×2mm的铝合金板上对36个测试样本进行了多次声发射区域定位识别,在180次模拟实验中实现了176次声发射区域准确定位,正确率达到97.78%,声发射区域识别精度为30mm×30mm。该研究结果为机械结构的声发射区域定位检测提供了有效方法。     

基于光纤光栅阵列和MVDR算法的声发射定位

基于光纤光栅(FBG)传感器网络构建了声发射检测系统,并提出了最小方差无失真响应(MVDR)的声发射源定位方法。构建的系统由7个FBG传感器组成传感器线阵列,采用未经平坦的放大自发辐射(ASE)光源边缘滤波实现信号解调。利用Shannon小波变换从频散复杂的声发射信号中提取窄带信号,并基于MVDR算法扫描整个监测区域获取空间谱。根据空间谱函数计算输出值,并将计算的输出值作为像素值。最后,通过提取空间谱中的最大值的坐标确定声发射源的位置。在LY12铝合金板上进行了实验验证。结果表明,该方法在400mm×400mm的区域内,声发射定位的最大误差为9.4mm,平均误差为7.2mm,耗时小于3s。该系统具有较高的实时性和定位精度,是一种声发射源定位的新方法。     

基于NI LabVIEW的声发射传感器校准系统的设计

介绍了以LabVIEW为开发平台,基于信号发生器Agilent 33220和示波器Tektronix DPO4024,通过Tektronix DPO MSO 2000 4000 Series(示波器设备驱动程序)以及Agilent 33XXX Series(信号发生器设备驱动程序)实现声发射传感器的信号测量,通过进一步的比较和分析,得出声发射传感器的灵敏度。实验结果证明,该设计操作简单,界面清晰完整,可靠性高。