混凝土中基于预埋式LPFG波长解调的耐久性健康监测

为了实现混凝土结构的耐久性健康监测,提出基于长周期光纤光栅(LPFG)折射率特性,将LPFG预埋入混凝土结构中,通过对LPFG的波长解调,实现钢筋锈蚀监测。钢筋发生锈蚀后,钢筋钝化层表面附近Cl-浓度的改变将影响钢筋周围混凝土的折射率,对LPFG进行波长解调并进行温度补偿,获知环境折射率变化进而判断钢筋的锈蚀程度。实验结果表明,钢筋锈蚀率达到12.6%时,对应的锈水折射率1.353 6仍小于LPFG可监测到的折射率范围,并实验获得了LPFG谐振波长漂移量与钢筋锈蚀率之间的对应关系。本方法无需化学试剂,全光纤化,能够准确地实现混凝土结构中钢筋锈蚀的早期至中期监测。     

一种监测钢筋腐蚀的光波导传感方法

本文提出一种用于混凝土结构钢筋腐蚀监测的光波导传感方案,该方案基于用金属膜层局部取代光波导的介质包层,构成腐蚀敏感膜,从而获取金属腐蚀信息。本文依据波导理论定性分析了该方案的腐蚀传感原理,提出了在光纤表面形成与钢筋材料相同的ＦｅＣ合金膜的电化学镀膜方法,通过引入化学镀银夹层充当电镀负极,解决了光纤与ＦｅＣ合金亲和性差的问题。在平板波导材料上研究了电化学镀膜工艺,并研制出含有Ａｇ 夹层的Ｆｅ－ Ｃ合金膜层的光纤腐蚀传感器,用多种加速腐蚀介质评价了该传感器的腐蚀传感特性,结果证实了所提传感方案的可行性。     

混凝土中钢筋腐蚀监测传感器的设计

介绍了基于电磁耦合的混凝土中钢筋腐蚀监测传感器的原理和模型,并应用ANSYS软件仿真设计出符合工程需要的腐蚀监测传感器的尺寸和线圈的匝数。根据由ANSYS仿真已得到的线圈电感值和线圈耦合系数,应用PSpice软件仿真设计出钢筋腐蚀监测传感器中其他元件参数的大小。对钢筋腐蚀监测传感器进行了详细的仿真设计,为其实际制作提供重要参数依据。     

混凝土表面式光纤光栅传感器应力传递规律研究

主要研究一种混凝土表面式的光纤光栅传感器的工作特性,应用光纤光栅的传感特性实现了对钢筋混凝土试件内部应变的测量,试件不仅就应用光纤光栅进行混凝土结构内部应变测量的技术、工艺进行研究,还对光纤光栅传感器进行了重复性实验,验证了其具有良好的一致性.同时,还考察了光纤光栅传感器的温度补偿问题,试验结果表明该方法具有较高的实用性.     

基于嵌入式系统的二维条码数据采集器

本文设计了一种基于Intel XScale PXA255硬件平台和嵌入式操作系统WinCE的二维条码数据采集器,可以有效地进行二维条码信息的译码.将应用程序分解成多任务,简化了应用系统软件设计.使用CMOS数字图像传感芯片,获取二维条码的原始图像,再由硬件平台中的图像处理程序对图像数据进行处理,然后在条码中定位单个码字符号的图像,利用算法识别出单个码字符号.     

一种埋入式FBG应变传感器在干式空芯电抗器健康监测中的应用

为实现干式空芯电抗器的长期健康监测,提出了一种适用于强电磁环境的可埋入式光纤Bragg光栅(FBG)应变传感器。传感器结构简单且抗电磁干扰,可直接埋在干式空芯电抗器包封内。在包封制作过程中,将2个FBG应变传感器和1个FBG温度补偿传感器埋入在干式空芯电抗器的包封内,其中2个应变传感器分别按轴向和径向布设。温升实验结果表明,随着通电时间的增长,35kV干式空芯电抗器包封的轴向和径向应变量沿负向增加,约5h后趋于稳定,此时包封轴向应变量约为-3 200με,径向应变量约为-4 100με。埋入式FBG应变传感器稳定可靠,可实现极端环境下干式空芯电抗器的健康监测,对维护电网及电力设备的安全有重要意义。     

基于光纤光栅的钢板拉伸应变监测研究

光纤布拉格光栅(FBG)是一种国际上新兴的在光纤通信、光纤传感等光电子技术领域有着广泛应用前景的基础性光纤器件。本文首先介绍FBG传感原理,然后用光纤布拉格光栅应变传感器和高精度电阻应变片同时监测钢板拉伸应变变化,并对实验获得的数据进行分析。结果表明FBG应变传感器测得的应变和高精度应变片测得的很接近,反射波长和应变具有很好的相关性,相关系数达到0.9995。基于光纤布拉格光栅的应变测方法可行,并具有良好的应用前景。     

A new accurate yield prediction method for system-LSI embedded memories

The authors propose a new accurate yield prediction method for system-LSI embedded memories to improve the productivity of chips. Their new method is based on the failure-related yield prediction method in which failure bits in memory are tested to see whether they are repairable or not by using built-in redundancies. The important concept of the new method is called "repairable matrix' (RM). In RM, rm/sub ij/=1 means that i row redundancy sets and j column redundancy sets are needed for repair, where rm/sub ij/ is an element of the matrix. Here, RM can indicate all the candidate combinations of the number of row and column redundancy sets for repair. The new yield prediction method using RM solves two problems, "asymmetric repair' and "link set.' These have a significant effect on accurate yield prediction but have not yet been approached by conventional analytical methods. The calculation of yield by the new method is demonstrated in two kinds of advanced memory devices that have different design rules, failure situations, and redundancy designs. The calculated results are consistent with the actual yield. On average, the difference in accuracy between the new method and conventional analytical methods is about 5%.     

Effect of adhesive type on the sensitivity coefficient of FBG sensor bonded on the surface of CFRP

In this paper, the effects of three types of commonly used adhesives were studied via experiment and simulation. The results show that the strain sensitivity of fiber Bragg grating (FBG) sensor is about 1.201 pm/με and the effects of three adhesives of epoxy resin, AB glue and 502 glue with the same thickness and length on sensitivity coefficients of FBG sensors are 99.20%, 93.80% and 96.50%, respectively. Finally, the sensitivity coefficient of the simulated FBG sensor is the same as the test result by ANSYS modeling.     

利用太赫兹波检测建筑物内钢筋的方法

钢筋参数（位置、直径等）对于已建建筑的安全性具有非常重要的作用。提出了一种利用太赫兹波检测建筑物内钢筋位置和直径的方法，选取太赫兹波作为检测信号，利用太赫兹波对非金属的建筑实体（如水泥、砖、石灰等）有着较强的穿透性以及对金属（钢筋）几乎全反射的特性，实现太赫兹波穿透建筑实体检测钢筋的功能。同时相对于微波而言太赫兹波易于实现极窄的天线波束，从而达到很高的检测精度，相对于磁感应仪而言其不受外界磁场环境的影响。经理论分析与工程实验表明，该方法完全能够满足实际工程应用中的检测要求。     

FBG嵌入型光纤Sagnac环的窄道空间微流速和温度测量系统

提出了一种光纤布拉格光栅(FBG)嵌入型光纤Sagna c环的窄道空间微流速和温度测量系统,其由传统光纤Sagnac环和嵌入光纤Sagnac环中的FBG 组成。光纤Sagnac环中的保偏光纤(PMF)受到的侧压 力会随着微流体流速的不同而发生变化,通过监测光纤Sagnac输出干涉峰的漂移实现对微 流速的测量。此外,嵌入光纤Sagnac环中的FBG对温度有较高的响应灵敏度,可以实现环 境温度的监测。实 验过程中,用毛细管模拟窄道空间,将光纤Sagnac环中的PMF置于毛细管内部,用 微流泵获得一定范 围的微流速。实验结果表明,当微流体的微流速在0～450μm/min范 围内变化时,光纤Sagnac环输出的干涉谱 向短波方向漂移;由监测波长1522.47544.64nm处的谐振峰可知,测量的微流速平均灵敏 度分别为 5.59pm/(μm/min);实时监测环境温 度的结果表明,在20～45℃范围内,FBG的温 度灵敏度为9.74pm/℃。本文传感器具有测量范围大、灵敏度高、结 构简单和成本低等优点,特别适用于微通道如生物血管等方面。     

窗口大小和权值模板对固定权值背景预测算法的影响

固定权值背景预测是一种结构简单、处理速度较高的红外弱小目标检测算法.但因滤波效果不及自适应权值滤波器而限制了其应用.文章从算法的运算耗时和信噪比增益两方面,深入研究了固定权值背景预测算法.比较分析了不同大小预测窗口和各种权系数模板对小目标检测效果的影响,通过理论分析和实验确定了最佳预测窗口和最优固定权系数模板组成的滤波器,对常规的算法进行了改进.并通过计算机仿真验证了上述分析的合理性.     

Crack width estimate in reinforced concrete with FBG sensor:experimental and numerical analysis

A detecting method of investigating the function of crack width versus fiber Bragg grating (FBG) spectrum deformation was proposed. In this paper, the bond-slip model of deformed steel bar in concrete slab was used to calculate the crack width. The stress distributions along optic-fiber grating were extracted by the three-dimensional (3D) finite element method (FEM) and the spectrum deformation of FBG induced by the uneven distribution of the stress was calculated. Experiments were carried out with an FBG fixed on the bottom of concrete slab. The crack width and FBG spectrum deformation of experimental results were given, and the function of crack width versus wavelength shift of FBG sensor was given also. The proposed technology in this paper could improve the safety of large-scale concrete building by early identification of structural crack.     

一种高温酸化缓蚀剂的扫描电镜研究

自70年代以来，高温超深井酸化作业的实施，H2SO4和H3PO4缓蚀酸液的开发应用，迫切需要研制耐高温、高效、毒性小以及无污染的缓蚀剂。我们合成一种新型高温酸化缓蚀剂，并用电镜研究其微观特征。     

基于LSSVM的激光陀螺随机误差系数预测

激光陀螺是一种具有广阔应用前景的新型惯性器件.为了提高激光陀螺的性能,有效地补偿激光陀螺的随机误差,提出了最小二乘支持向量机预测激光陀螺随机误差系数的新方法.采用遗传算法进行支持向量机参数的自动选取,提出了基于遗传优化的最小二乘支持向量机回归预测算法,并对激光陀螺随机误差系数进行了预测实验.实验结果表明,基于遗传算法的最小二乘支持向量机的预测精度更高.另外,研究了回归步长对预测效果的影响.预测结果表明,不同的回归步长对预测结果有较大的影响.     

灰色稀疏极端学习机在激光陀螺随机误差系数预测中的应用

为了提高激光陀螺的性能,有效地补偿激光陀螺的随机误差,提出了一种灰色稀疏极端学习机的预测新模型。为了克服极端学习机(ELM)训练样本缺乏稀疏性的不足,根据矩阵求逆引理实现了冗余样本递推剔除,提出了一种稀疏极端学习机;利用灰色预测模型对原始数据进行初步预测,将实测值与预测值生成残差序列,选取适当长度残差序列作为训练样本,剩余数据序列作为测试样本,输入稀疏极端学习机进行残差回归预测,将预测的残差值与灰色预测得到的数据结合生成最终的预测结果。将灰色稀疏极端学习机预测模型应用于某型激光陀螺随机误差系数预测实验中,结果表明:该模型能够取得比其他3种预测模型更加精确的结果。     

双重离子注入钢表面钝化层的形成和抗腐蚀特性

利用金属离子与碳离子双注入可在金属表面形成陶瓷化的复合层,取得了抗腐蚀和抗磨损优良特性,研究了注入剂量和束流密度对这种复合层结构的影响,X射线分析结果表明,双注入可形成金属合金相和碳化物的钝化复合层,电化学测量和扫描电子显微镜观察表明,金属离子注入可明显地改善H13钢表面抗腐蚀特性,Mo C和Ti C双注入则此Mo和Ti单注入抗腐蚀和抗磨效果好得多,碳和金属离子双注入顺序对腐蚀特性也有明显的影响,研究表明,先注入碳后注入金属效果更好。随束流密度的增大,改性效果增强,注入后退火可形成陶瓷化的复合层,抗腐蚀效果进一步得到提高。     

光通信光源中的光纤光栅技术

分析了光纤光栅的特性 ,讨论了光纤光栅技术在半导体激光器以及光纤激光器中的应用 ,并介绍了采用光纤光栅梳状滤波器实现 DWDM所需的多信道光源。