光纤压力传感器

提出一种记数法布里珀罗(F-P)腔的干涉条纹的光纤压力传感器,可以用于易燃、易爆的环境。阐述了它的设计原理、参数的设置和误差的讨论及改进。试验结果表明:光纤F-P腔脉冲计数压力传感器结构简单、成本低、抗干扰能力强,具有很大的测量范围和分辨力,分别达到10m和0.02%。     

基于珐珀的全光纤式温度传感器研究

温度是核电厂安全运行的重要参数。对全光纤式的光纤珐珀温度传感器开展了研究。在单模光纤端面熔接一段带有空气腔的多模光纤。多模光纤部分构成珐珀干涉腔,利用多模光纤形成的珐珀腔感温。在热光效应和热膨胀效应下,温度的变化引起珐珀腔中光程差的改变。试验结果表明,50℃下腔长为592.0μm的光纤珐珀温度传感器,在50~200℃温度范围下的温度灵敏度为0.01811μm/℃、线性度为0.99365。通过分析讨论,提出了两种进一步提高光纤珐珀温度灵敏度的方法。这种全光纤式的光纤温度传感器相对毛细管式光纤珐珀温度传感器具有体积更小、结构更简单的优势,在恶劣及空间狭小的环境有广阔的应用前景。     

外接光纤传感器应用于碳纤维智能复合材料结构的研究

在碳纤维复合材料结构的固化过程中,埋入其中的光纤将承受恶劣的环境,这将影响碳纤维智能复合材料结构中光纤传感系统的性能,并使光纤容易发生断裂。为解决这一问题,本文对几种外接式光纤传感器进行了初步探讨,并对外接式干涉光纤传感器进行了试验。结果表明外接式干涉光纤传感器可以完成检测碳纤维复合材料结构内部应变的任务,并能避免结构内光纤断裂造成传感器的失效,降低智能结构的制作成本,对智能结构的发展具有一定的促进作用。     

提高干涉型光纤传感器灵敏度的一种方法

用独特设计制作的双光纤束,配以高灵敏光电二极管和单板机,可使干涉型光纤传感器在不增加传感臂长度条件下,提高灵敏度四倍。     

全光纤白光干涉型光纤传感器

根据传统光学干涉原理研制出的相应调制型光纤传感器,其突出优点是灵敏度高。但却只能进行相对测量,即只能用作变化量的测量,而不能用于状态量的测量。因此,本文介绍了能实现绝对测量的全光纤白光干涉型光纤传感器及其检测技术,该技术基于白光干涉的绝对测量原理。     

光纤F-P超声传感器设计实验研究

设计了一非本征光纤F-P传感器结构,建立了双波长光纤F-P传感系统的数学优化模型;设计了F-P干涉腔长度和两路输出波长,建立了基于光纤F-P传感系统的激光超声实验装置;定性研究了激光参数、试样参数与超声波形特性之间的关系.实验结果表明:该传感系统能有效地检测超声信号,操作简单,实现容易,经济成本低.激光超声波的波形特性在很大程度上取决于试样参数和激光参数.     

光纤法布里—珀罗传感技术及其工程应用

基于法布里—珀罗（F-P）干涉式原理的光纤应变传感器是近年来发展十分迅速的光纤传感器之一。综合目前已有的研发成果,介绍了光纤法布里—珀罗干涉仪（FFPI）的工作原理,包括本征型光纤法布里—珀罗干涉仪（IFPI）和非本征型法布里—珀罗干涉仪（EFPI）及其它基于FFPI原理的应变传感器,FFPI干涉腔腔长解调算法,应变式FFPI传感器类型,FFPI传感技术在结构应变监测中的应用,以及其相关问题与发展方向。     

基于光纤锥级联的Mach-Zehnder干涉湿度传感器

提出了一种基于光纤锥级联纤芯失配的Mach-Zehnder干涉湿度传感器。将两段色散补偿光纤对芯熔接光纤锥,并依次级联,再接入一段6 mm的多模渐变光纤,构成了Mach-Zehnder干涉仪,其中多模渐变光纤和芯径失配处的两个节点起到了光纤耦合器的作用。环境湿度变化,引起传感器透射谱能量发生改变。实验结果表明:透射谱波峰能量和湿度有较好的线性关系。当湿度在35%～95%RH范围内变化,传感器灵敏度为-0. 074 9 d B/%RH,线性度R2为0. 995。设计的传感器结构紧凑、灵敏度高,可以广泛应用于不同领域的湿度测量。     

光纤应变传感系统消噪技术的研究

本文分析干涉式光纤应变传感系统中噪声对系统分辩率的影响,提出消除光源幅度、相位噪声和环境噪声的措施。     

光纤压力传感器

为解决马赫-泽德光纤干涉仪在实际应用中遇到的噪声、扰动等的影响,介绍了采用高双折射的偏振保持光纤做成的单根光纤干涉型压力传感器的检测原理,光传输特性、信号处理方法和结果.特别指出了光纤压力传感器的一些技术要点.     

土木工程健康监测用F-P光纤应变测量技术

介绍了基于白光干涉的光纤F -P应变传感器原理 ,对其用于土木工程健康监测的安装工艺、温度补偿技术进行了研究 ,提出了工程应用中尚存的问题。     

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.     

埋入式F-P光纤应变传感器的疲劳性能试验研究

光纤传感器的研究应用代表着混凝土桥梁结构健康监测技术的发展趋势。针对基于白光干涉的埋入式F-P光纤应变传感器的测试原理及主要结构参数进行了分析，介绍了该传感器的制作工艺特点。通过对传感器的疲劳性能试验，验证了该传感器具有优良的精度稳定性和耐久性，满足桥梁施工现场复杂状况下混凝土结构应变监测的要求。     

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。     

F-P光纤传感器的温度与应变传感特性研究

介绍了F P光纤传感器的基本原理及优点,并据此研制出F P光纤传感器。对所研制的F P光纤传感器的温度特性及应变特性进行了理论分析和对比试验研究。结果表明:试验结果和理论分析基本吻合,F P光纤传感器对温度具有天然的稳定性,对应变具有良好的线性度和灵敏度。因此,可处理单一信号,从而避免了多个信号的交叉敏感问题.     

土木工程监测用光纤F-P位移测量技术

介绍了基于F -P原理的光纤位移计的基本原理 ,对一简支梁在三分点加载的中部挠度进行了测量 ,测得的结果与普通百分表的测量值相比较 ,两者吻合很好。光纤位移计固定在实验装置上保持不变 ,三个月后 ,再对梁的挠度进行测量 ,所得结果与百分表测量值吻合仍很好 ,表明基于F -P原理的光纤位移计具有很好的精度与稳定性 ,满足土木工程健康监测的要求 ,具有较好的应用前景。     

台面结构硅基法珀型光纤MEMS压力传感器的研究

提出了一种新的光纤压力传感器的设计,该传感器敏感膜采用了台面结构而非传统的平面结构.用法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉理论阐述了传感器的工作原理,提出了敏感膜的力学模型.基于Fabry-Perot干涉理论推导出光纤MEMS压力传感器中台面敏感膜受到的压力与干涉光强的关系表达式,通过ANSYS有限元软件分析了台面膜型的力学性能,结果表明台面敏感膜在平行度上优于平面膜.通过数值模拟分析了传感器的关键参数对其性能的影响,为光纤MEMS压力传感器的加工和制作提供了理论依据.     

基于DSP的光纤法珀应变仪数据采集技术研究

针对基于TMS320VC33的DSP光纤法珀应变测量仪，对VC33与光电转换模块之间的数据采集进行了探讨，重点介绍了VC33与光电转换模块的命令发送和数据采集的思路及软件实现，在此基础上，得到的光纤法珀应变传感器干涉信号图与理论上传感器的干涉信号图分布基本一致，并对产生差异的原因做了简单说明。验证了该采集技术的可行性。     

基于虚拟仪器技术的光纤应变测试系统

分析了光纤应变传感器的基本原理,并在实验室与电阻式应变传感器进行了应变对比测试实验.结合计算机虚拟仪器技术,以桥梁结构为被测对象,设计了基于法-珀光纤传感技术的应变测试系统.系统通过PC-DAQ采集平台和LabVIEW实现数据的自动采集和处理.应用结果表明,该系统不但具有传统电测法的优点,同时具有灵敏度高、抗干扰性强的特点,可用于大型结构健康状态的在线监测,在工程实际应用中具有重要意义.