基于Matlab热路模型的变压器绕组温度场研究

通过Matlab仿真分析,建立变压器绕组热路模型,得到绕组的热点位置和温升范围,将一种聚四氟乙烯材料作底板的光纤Bragg光栅(FBG)传感器通过匝间的垫片安装于绕组的热点位置.通过光栅窄带滤波反射后,解调拟合出光波长,通过数学模型计算得到热点温度.采集数据显示,测得绕组热点温度在额定功率实测为71℃,仿真结果为71.8℃;1.3倍功率实测温度为73℃,仿真结果为73.6℃.通过对比,能够及时在线反映出绕组的热点温度,为变压器的安全运行提供重要的参考数据.     

FBG振动参数监测试验研究

通过对光纤光栅传感器进行理论分析,建立了由测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量系统信号处理,并对光纤光栅与加速度计的试验结果进行了比较。     

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。     

基于电磁力的FBG电流传感器研究

利用通电螺线管与永磁铁之间的作用力,提出了一种测量电流的方法.光纤Bragg光栅(FBG)在永磁铁的牵引下发生轴向应变,引起Bragg中心波长的漂移,通过解调中心波长漂移量对电流进行测量.实验中采取多匝数螺线管和小电流来模拟大电流,对0-3A的直流电流进行了测量.实验结果表明:中心波长漂移量与电流有很好的线性关系,线性...     

基于LabVIEW的FBG温度传感器数据采集系统设计

针对光纤B ragg光栅(FBG)温度传感器实时监测过程中,对数据采集和处理的快速、准确的要求,提出了一种基于虚拟仪器技术的实时数据采集处理系统设计方案。该方案在首先考虑FBG温度传感器原理的基础上设计了数据采集处理系统,应用虚拟仪器软件LabVIEW语言编写程序,实现了对数据采集系统的控制与处理。对FBG温度传感器的实验测试表明:所设计的系统能够满足FBG传感器实时数据采集和处理的要求。     

基于分布式FBG的钢轨动静态载荷监测研究

针对铁道领域钢轨应变监测需求,提出一种基于光纤Bragg光栅（ FBG）传感器的钢轨应变监测系统。从静态载荷监测角度,研究了不同加载位置的FBG传感器中心波长随加载载荷大小变化的关系。从动态载荷监测角度,研究了循环加载状态下的各FBG传感器中心波长偏移量特性。研究表明：在静态载荷作用下,各FBG传感器中心波长偏移量均随加载载荷增大而呈现良好线性变化关系,且传感器对载荷加载距离和角度变化较为敏感。在动态循环载荷作用下,FBG传感器网络能够较好地实现对钢轨应变和温度参量的实时监测。这些研究为钢轨应变与损伤分布式在线监测技术提供了有益借鉴。     

电子式互感器在线监测系统设计

电子式互感器主要应用于智能变电站当中,其内部并没有铁心,这样的设计既能消除磁饱和及铁磁谐振现象,同时还能够使得频率响应范围变宽,测量精度提高。电子式互感器的状态监测可以对在线运行的电子式互感器内部的各状态进行时时监视,以保证各参数在安全范围内运行,尽早消除运行设备发生重大故障的隐患,促进电子式互感器的工程应用,因而已经成为新的研究热点。本文阐述了电子式互感器在线监测系统的原理及设计方案,并对组成系统的各个部分进行了详细论述。     

FBG温度传感器在微波场的应用

微波作为一种新型热源已被广泛用于化学研究、食品加工、医疗仪器以及材料热处理等行业中,发展极为迅速。在这些应用中,温度显然是个重要的参数,但处于强电磁场的环境下,在微波场中温度的测量依然是一个技术难题。阐述了光纤光栅温度传感器的原理,以及分析了光纤光栅温度传感器在微波场中测温的前景及应用。     

基于FBG传感器网络的结构应力定位

工程结构长期受到结构应力的作用,会产生微应变,导致结构的损伤积累和抗力衰减。为对应力进行定位,基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器搭建了应力定位系统,通过一种基于参考数据的算法对金属铝板的应力位置进行识别研究。结果表明:该方法具有较高的精度与稳定性,预测误差在厘米量级。     

FBG传感器在重力墙位移监测中的应用

山区公路运营过程中,须掌握重力墙位移的变化,保障公路的安全。通过对重力墙作有限元分析,确定监测区域,并在墙监测区域的表面安装10只光纤光栅位移传感器,横向每隔2m安装一只,设置2个监测段,每段安装5只光纤光栅位移传感器。长期监测表明：重力墙在距离监测起始点0,8,18 m监测点处出现位移的变化较大,最大分别为0.86,0.99,0.69 mm。     

光纤Bragg光栅传感器在变压器油温检测中的应用

油浸式变压器中油温的高低是决定电气设备绝缘老化速度快慢的重要因素.分析油浸式变压器内部的温度场分布特性,对变压器内部油温传感器的布设位置进行优化,根据光纤Bragg光栅(FBG)中心波长随温度变化而变化的特性实现对油浸式变压器油温的测量.以型号为S13-12500/35的油浸式变压器为试验对象,测得变压器以l倍功率运行时,变压器的上、中、下层油温度分别为63,52,40℃,上、中、下层的油温梯度差约为10℃.     

FBG温度传感的多路解调方法

提出了一种基于匹配光纤布拉格光栅的光栅温度传感新型多路解调方案,利用微机控制步进电机对多路匹配光栅施加压力和拉力从而与测量光栅匹配,达到对温度传感信号的解调。并对实验数据进行处理,建立了系统的响应特性模型。实验结果证明,该解调方法测量简单,重复性好,准确度较高。     

光纤Bragg光栅温度传感器封装方法研究

封装方法的研究对于光纤光栅应用于温度传感有着重要的意义.封装后的光纤光栅温度传感器必须具备良好的线性度和重复性.提出了一种使用细钢管进行封装的新方法.研究中发现,在封装时通过给光纤光栅施加预张力可以使封装后的光纤光栅温度传感器具备良好的重复性.实验表明:采用此方法封装的光纤光栅温度传感器具有良好的线性度和重复性,具有实际应用价值.     

变压器漏磁热损的光纤Bragg光栅检测与温升特性分析

变压器的漏磁场强度随着变压器容量的增大而增大,漏磁场强度越大在变压器各结构中引起的漏磁损耗越大,导致变压器运行效率低下,进而影响变压器的正常运行。对35 kV变压器进行试验,将漏磁产生最大处的温度与油箱产生顶端处的温度进行了对比,试验得出当开风机时该处与油箱顶端处的最高温度差为8.7℃、当负荷降至1倍功率时温差为2.9℃,它们的实时温度曲线图与变压器的运行一致,产生了局部温升的现象。通过光纤Bragg光栅（ FBG）检测温度的变化反映变压器漏磁的情况,从而实现了对变压器漏磁的实时在线监测。     

FBG传感技术在工程结构监测中的应用

FBG传感技术代表了一种先进的技术,具有传统技术无可比拟的优势。分析了FBG传感器用于土木工程检测的二个关键技术问题,研制了二种FBG传感器,并进行了工程试验。试验结果表明:FBG传感器比电检测系统传感器具有更高准确度,能实现绝对数值测量,抗干扰能力强,结构简单,长期稳定性高,实现对工程结构的实时、在线监测。     

深度可调式FBG变压器油温传感器研究

油浸式电力变压器顶层油温超过允许限值时表示该变压器处于非正常运行状态。研制了一种深度可调式光纤Bragg光栅(FBG)油温传感器。该传感器中FBG处于悬空状态,其中心波长的变化只受到温度的影响,通过油浸式电力变压器顶部的管座,将该传感器浸入变压器的顶层油中,旋拧铜管外侧的调节螺母以调节传感器浸入变压器油中的深度,对该传感器中FBG的中心波长进行实时监测即可实现对变压器顶层油温的在线监测,反映变压器的运行状态。实验表明:该传感器的灵敏度为9.8pm/℃,重复性误差为1.78%FS,非线性误差为2.4%FS,滞后误差为1.5%FS。     

基于差分校正的FBG测温网络系统设计

为了实现在大范围被测区域内实时温度监测的功能,选用光纤布拉格光栅(FBG)测温网络,同时,为了提高系统的温度测试精度和抗干扰能力,设计了基于差分校正的FBG测温网络系统.系统在原有测试结构的基础上,增加了校正光纤探头,从而针对任意位置上个别环境变化造成的温度误差进行校正.通过理论推导,差分校正值表达式被给出,并由此设计了差分校正算法.实验采用温度控制箱使被测区域温度从20℃变化为80℃,最小温度改变量为1.0℃.实验结果显示:回波中心波长产生的偏移量和温度之间大致每1.0℃的温度变化产生35～45 pm的偏移.差分校正型测温系统的温度检测误差为0.47％,优于传统的测温系统,并且基于差分校正的测温系统受局部环境影响很小,具有较高的系统稳定性.