混凝土裂缝分布式光纤光栅监测能力研究

深入分析了光纤布喇格光栅(FBG)裂缝传感原理,研究了基于FBG传感的分布式裂缝监测技术。为验证FBG裂缝传感的可行性,进行了混凝土模型试验发现,FBG能准确监测到裂缝发生和扩展及其过程中的定量规律;串联在一根光纤上的多只FBG传感器能进行分布式监测,在不知裂缝的具体位置和走向的情况下,能监测混凝土结构裂缝的发生和发展。     

分布式FBG的粮仓温度监测系统实验研究

提出了一种新型的粮仓温度监测系统,即利用分布式光纤布喇格光栅传感系统从整体上实现对温度的实时监测.在实验基础上,利用origin软件作出了温度与中心波长的关系图,同时与作为标准的K型热电偶测量数据进行对比,偏差曲线显示光纤布喇格光栅测得温度与标准温度接近,偏差在±0.45℃的范围内,表明本监测系统的测量准确度较高,可以满足粮仓温度监测的要求.     

基于FBG的测斜传感器设计与实现

变形监测是进行边坡灾害预警预报的重要依赖手段,为解决当前边坡深部变形监测中存在的不足,研发了一种基于光纤光栅传感技术的测斜仪器。光纤光栅测斜传感器包括刚性单元、柔性感测单元及连接销轴,柔性感测单元为布设有光纤布喇格光栅(FBG)的等强度梁结构,FBG采用在梁表面对称布置的方式以消除温度对测量的影响。边坡内部岩土体变形时,刚性单元随之在连接处发生相对偏转,由柔性感测单元中FBG波长偏移量,利用FBG中心波长与应变、角度的线性关系,得到刚性单元间的相对偏转角度,实现边坡深部变形监测。实验表明,研制的测斜传感器测量单元线性度好,倾角测量灵敏度和分辨率较高,温度造成的误差较小。     

新型微结构光纤超声波传感监测系统的设计

基于新型微结构光纤,采用光纤环形激光器,设计了一个新型超声波传感监测系统。进行了理论分析和实验验证,取得了超声波导致光纤布喇格光栅的相对光谱偏移数据,从激光强度变化对冷腔损耗调制的响应进行检测。     

分布式光纤光栅传感系统的波长检测技术

波长检测技术是当前光纤光栅传感领域的重点和难点之一,光纤光栅传感系统的一个显著优点是易构成分布式传感网络系统,实现多点、多区域同时检测.文章以几个典型的解调系统为例,重点分析了分布式光纤光栅传感系统中信号解调的工作原理、特点和性能.     

基于多FBG组网的智能装配修正系统研究

工况环境下为了稳定地获取工件状态信息,采用多光纤布喇格光栅(FBG)组网监测的方法,将多光纤光栅传感器分布于装配结构的工装上,在获取敏感位置实时应变场数据的基础上,分析了不同装配误差与应变场分布的函数关系,并给出了合适的修正参数.结果表明,在工件上分别施加100N的应力时,x轴方向的最大形变值为0.86mm,y轴方向的...     

基于FBG传感器阵列反演结构振动位移的监测方法

针对现有振动位移监测方法易受环境影响且精度不高的问题,提出了一种基于光纤布喇格光栅(FBG)传感器阵列反演结构振动位移的监测方法。该方法使用FBG传感器阵列获取结构振动过程中的多点应变和单点加速度数据,先利用基于正交曲率的曲线重构算法和获得的应变数据重构结构各点的动态位移,然后运用卡尔曼滤波算法将曲线重构算法导出的位移数据与同位置处的单点加速度数据相融合,获得更为准确的位移数据。实验结果表明：该方法可成功重构出监测结构任意时刻的振动形态,悬臂铝板和简支管道的振动位移重构相对均方根误差分别小于5.5%和7%。     

光纤布喇格光栅浮标式海水测温系统

为了实现对海水温度监测,设计了一套浮标式光纤布喇格光栅远程测量系统.该系统结合了FBG传感技术和LabVIEW技术,以PC机、无线数传模决、工控机、解调仪等为主要硬件搭建.实现了传感器的数据采集、处理、传输、显示、存储及浮标定位等功能.通过海试证实了系统的可行性及可靠性,同时该系统在实际应用中体现了便捷,快速的优势.     

地质构造物理模拟监测的光纤光栅传感系统

为了精确、实时、完整地监测地质构造物理模拟实验介质的三维变形,设计了光纤布喇格光栅传感系统。在高分子弹性带上,双面交错布置光纤布喇格光栅构成传感链;用可调谐法布里-珀罗腔进行波长解调;用有限单元法进行变形分析;用虚拟仪器进行信号处理。系统容量1400点,应变量程±800×10-6,应变测量精度为±10-6,测量全部测点的时间小于1 s。     

基于分布式光纤传感的边坡形变监测研究

边坡的坡体变形监测较为困难,针对边坡容易产生滑坡和坍塌等险情,采用分布式光纤传感技术,构建了基于瑞士Omnisens公司生产的DiTeSt光纤传感分析仪的边坡形变监测系统。搭建了边坡试验模型,并对边坡试验模型进行了加载试验,对试验结果进行了分析。试验结果表明,该边坡形变监测系统能准确地反映边坡的变形情况,具有显著的优越性,可用于边坡稳定性的监测和预报。同时,试验结果有利于指导进一步的工程实践研究。     

光纤布拉格光栅传感器应力和温度同时测量时的误差分析

在转换矩阵法分析光纤Ｂｒａｇｇ光栅应力和温度同时测量的理论基础上，进一步分析了转换矩阵元误差和Ｂｒａｇｇ波长测量误差对应力和温度测量精度的影响，给出了应力在０－２０００μ∈，温度在０－１５０℃的测量范围内，测量误差分别不超过１０μ∈和１℃的计算结果。     

基于分布式光纤传感的形变探测管试验研究

介绍了分布式光纤形变探测管的结构及探测原理,推导了光纤应变与分布式光纤形变探测管沉降量的理论关系,测定了试验用传感光纤的弹性系数,基于DiTeSt-STA202分布式光纤传感分析仪进行了分布式光纤形变探测管土体形变监测的试验研究。研究结果表明,分布式光纤形变探测管应用于实时土体形变监测具有良好的实用性。     

基于光纤传感技术的大型船闸人字门形变监测方法研究

为实时了解船闸人字门长期满负荷工作可能带来的结构安全问题,提出了一种基于光纤光栅(FBG)传感技术的人字门结构形变在线监测方法。通过对人字门结构进行建模与仿真,弄清门体整体受力分布情况;根据受力分布情况,在人字门上布置若干光纤光栅倾角传感器,实时动态监测门体各部位倾斜角度;将动态倾角变化量转化为结构形变量,建立门体拱度与各点形变量之间的映射关系。结果表明,光纤光栅倾角传感器具有良好的重复性,能够准确反映闸门开、关运行过程;所监测门体最大受力区域为门底枢止水附近,最大拱度在0.1°以内,最大形变量在7mm以内。     

长焦距空间相机主次镜间桁架支撑结构设计

为了满足长焦距空间相机主次镜间支撑结构高刚度、高强度、高热稳定性和轻量化的设计要求,从材料选择、结构形式、连接工艺和参数优化等方面分析了空间相机主次镜间支撑结构设计中需要考虑的问题。针对某7 m焦距,相对孔径1∶6,采用卡塞格林光学系统的空间相机,设计了一种采用碳纤维复合材料的3层27杆式主次镜间桁架支撑结构,并基于有限元法对其进行了优化设计。分析结果表明,设计的桁架结构质量减轻了38 kg,一阶固有频率可达80 Hz,在径向自重和5℃均匀温升载荷作用下,次镜最大倾角为4.6″,表明所设计的支撑桁架合理可行,能够满足长焦距空间相机的使用要求。     

动静态监测光纤光栅传感信号的实验研究

基于可调谐光纤TF Fabry-Pent（FP）滤波扫描传感光纤Bragg光栅（FBG）反射峰的原理．提出一种新颖的探测方法,分别从动静态两方面监测传感FBG反射谱与TF F-P透射谱的合成谱。实验中．通过加载到TF F-P滤波器的驱动信号的不同,在静态监测下,模拟并分析了光信号功率与转化电压的趋势图以及多次实验中探测到最大信号时两者的关系;用双踪示波器动态实时监测并分析了经光电探测（PD）及其放大调理电路转换后的电压变化信号。实验结果表明．PD探测的最大值与传感FBG反射峰对应。经过标定后的系统分辨率可达1pm,测量精度为0．01nm。     

聚合物光纤传感器及其在环境污染监测中的应用

描述了聚合物光纤（polymer optical fiber,POF）传感器的主要特点,介绍了国内外在该领域的研究现状,及其在环境污染监测中的应用,同时讨论了研究的发展方向。     

聚合物光纤传感器及其在环境污染监测中的应用

描述了聚合物光纤(polymer optical fiber,POF)传感器的主要特点,介绍了国内外在该领域的研究现状,及其在环境污染监测中的应用,同时讨论了研究的发展方向。     

高分辨宽能段软X射线光束线热负载影响与修正

正在建设中的上海光源梦之线(Dreamline)是一条宽能段、超高能量分辨率的软X射线光束线。如此高指标的光束线在建设过程中有许多难点需要克服,其中光学元件的热变形是达到数万分辨能力的主要障碍。梦之线采用的5 m长的波荡器会产生很高的热辐射从而使各光学元件,特别是第一块平面镜(M1)和第二块平面镜(M2)发生热形变进而影响整个光束线的性能。因此本文计算了Dreamline各光学元件的热功率密度分布,在此基础上对各光学元件进行了稳态热分析,得到M1、M2达到热平衡时的温度,热变形和面形误差分布,进而利用热变形结果对光束线进行了追迹,并且设计了一套热修正装置指导单色仪自身的聚集调节从而消除镜面热变形对光束线性能的影响。结果表明,即使在镜面热变形最高的情况下,通过对各光学元件进行有效的冷却并通过单色仪自身的聚集调节能消除镜面热形变对光束线性能的影响。