双半孔梁差动式光纤布拉格光栅加速度传感器

正申请号:201310014322.7【公开号】CN103076465A【公开日】2013.05.01【分类号】G01P15/03(2006.01)I【申请日】2013.01.15【申请人】西北大学【发明人】乔学光;荣强周;杜彦英;冯定一;忽满利;冯忠耀【摘要】一种双半孔梁差动式光纤布拉格光栅加速度传感器,在振动梁上表面制作有上半圆形孔、下表面制作有下半圆形孔,上半圆形孔的圆弧面位于振动梁上表面向下弯曲的圆弧面,下半圆形孔的圆弧面位于振动梁下表面向     

基于光纤布拉格光栅湿度传感器的研究

文章基于光纤布拉格光栅对温度、湿度等敏感的基础上,分析了以聚酰亚胺（PI）薄膜为湿敏涂层,当湿度变化时,由于涂层的膨胀,导致光纤布拉格光栅产生应变,从而对湿度传感。理论分析与实验证明,光纤布拉格光栅湿度传感器是一种性能良好的湿度传感器。     

光纤布拉格光栅的封装研究

研发光纤布拉格光栅应变增敏新材料，探索新型、实用的封装技术，一直是光纤传感领域具有实际应用价值的课题。南开大学现代光学研究所的王跃等研究人员提出了一种基于光纤布拉格光栅的半金属管封装方案。     

光纤布拉格光栅大应变传感器的设计和仿真

为了解决充气结构,大应变难以测量的问题,使系统得到正确的监测和监控,设计了一种粘贴式光纤布拉格光栅(FBG)大应变传感器。通过在被测材料和光纤布拉格光栅之间增加过渡材料的方式减小平均应变传递率,由FBG对微小应变的敏感性来测量相应的被测材料的较大应变。基于应变传递理论,用有限元仿真分析的方法对传感器的结构尺寸、材料性能等参数进行优化,实现了0.05%-2%的应变测量范围和0.05%的应变测量精度。为传感器的研制提供了重要依据。     

基于ZnO薄膜光学温变特性的光纤布拉格光栅传感器

ZnO薄膜具备吸收光谱的温变特性,可有效促进光纤布拉格光栅传感器的工作性能,因此设计了基于ZnO薄膜光学温变特性的光纤布拉格光栅传感器。选用高纯度的ZnO靶材在多功能多元镀膜系统中,通过Haruo Takashashi构建计算模型,设计具有光学温变特性的光纤布拉格光栅传感器。其中温度传感头通过将制备好的ZnO薄膜镀于蓝宝石三棱镜斜边面上,结合蓝宝石三棱镜、凸透镜以及光纤面,加强光源利用率,实现光纤布拉格光栅传感器的设计。实验结果表明,所设计的光纤布拉格光栅传感器的波长漂移量会随着ZnO薄膜热膨胀系数不断提高而增加,ZnO薄膜等效折射率大的波长漂移量要比等效折射率小的低;对比多种传感器性能后,发现所设计的传感器温测范围广、响应时间短、测量精准度高。     

光纤光栅调制式光纤甲烷气体传感器的研究

介绍一种检测甲烷气体的全光纤传感方法。基于甲烷气体的近红外吸收光谱，采用LED宽带光源，通过光纤光栅和压电陶瓷(PZT)对其进行波长调制，获得窄带出射光，检测二次谐波，实现甲烷气体浓度的较高灵敏度测量。     

一种新型光纤布拉格光栅气体泄漏检测传感器

提出了一种新颖的基于光纤自加热效应的气体泄漏检测用传感器,不仅可对管道连接处等易发生泄漏的部位进行实时监测,还可提供定量的有关管道泄漏速度的数据。泄露到光纤外部的泵浦光能被附着在光纤光栅外部的金属涂敷层吸收,导致温度上升,改变了光栅的栅格周期,进而影响了光栅的谐振波长。当有气流通过光纤光栅时,由于热量被带走,导致光纤光栅温度变化,通过监测谐振波长的改变即可求得气体的泄漏速度。为简化信号解调方法,利用长周期光纤光栅的边沿滤波器特性,实现光纤光栅传感波长的解调。实验通过控制CO2的流速,证实了该方法的可行性。     

布拉格光栅传感器应用实例

由于环境等各种不利因素的影响,隧道二次衬砌应力、应变状态的长期监测受到人们的重视.分析了光纤光栅传感器传感原理,将光纤布拉格光栅传感器应用于新厂隧道二次衬砌应力、应变监测.光纤布拉格光栅传感器所采集的数据通过隧道分析软件生成隧道应变位移图与隧道各测点时空图进行对比.通过隧道分析软件生成的隧道应变位移图能更直观的表现隧道断面受力及位移情况.     

光纤光栅传感器

光纤光栅(fiber Braggg rating，FBG)传感器是作为一种新型光纤传感器，对多个物理量敏感，可以用来测量多个物理量，包括应变、应力、温度、振动、压力、电压以及一些化学量，其应用领域非常的广泛。同时FBG传感器阵列可以实现分布式的传感网络，对物体进行多点测量，提取相关的信号，进行状态分析，达到示警以及故障诊断的目的。     

温度对光纤布拉格光栅传感器应变传递率影响的试验研究

多数学者利用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器研究应变传递率时,通常忽略温度对胶黏剂的影响,而胶粘剂在不同温度条件下的剪切模量不同,必然对应变测量所得出的结果造成影响.本文经过在恒温箱内等强度梁标定试验发现,同一FBG传感器在不同环境温度下标定得到的应变传递率不同,发现主要是温度对胶...     

光纤耦合调频差动式电涡流传感器的研究

本文介绍频率调制式电涡流传感器的原理、探头的敏感线圈与参考线圈差动结构的模式,以及测量信号的远距离光纤传输等方法,并讨论了这些技术措施对测量系统的稳定性,温度漂移抑制、抗干扰等性能指标的改善.     

粘贴式光纤光栅传感器应变传递规律研究

介绍一种粘贴式的光纤光栅应变传感器的结构和工作特性.首先从力学的角度分析了粘贴式光纤光栅应变的传递规律,然后采用有限元的方法分析了粘贴式应变传感器的变形传递影响因素,确定了粘贴式光纤光栅传感器的结构参数,最后对该粘贴式的光纤光栅应变传感器进行了重复性、一致性、动态特性和疲劳性实验,实验证明了该传感器在大型土木工程中具有较高的实用价值.     

光纤布拉格光栅高密度触压定位感知研究

以树脂C-UV 9400E材料设计了一种简单实用的高密度触压感知单元,将1 cm2的范围平均地分为9个区域并竖直封装9支光纤布拉格光栅(FBG)传感器.通过FBG中心波长变化量的监测,实现触压变化感知和位置对称性检测,从而对加载位置点进行判定.对1、2、5位置进行0～10 N的加载实验研究,有限元仿真产生的现象与实验现...     

光纤布拉格光栅温度传感实验特性研究

介绍了光纤布拉格光栅传感器测温原理,并通过实验对裸光纤光栅的温度特性进行了研究.实验采用恒温水浴装置,在室温至80℃温度范围内分别使用了中心波长位于1 550 nm附近的两只光纤布拉格光栅进行测量.实验结果表明,光纤光栅在所测温度范围内呈现较好的线性特性,与理论结果一致.此外,还研究了光纤光栅在实际应用中的问题.     

差动吸收式光纤气体传感器研究

本文基于甲烷和乙炔气体的光谱吸收特性,设计了一种差动吸收式光纤气体监测仪。根据被测气体的吸收峰值波长选择LED作为光源。采用不同频率的光源驱动电路实现多种气体浓度的同时检测。为保证测量精度,采用测量信号与参考信号的比值作为输出信号,以及相敏检测技术。对甲烷和乙炔气体浓度的检测实验表明,该系统具有较好的检测灵敏度和测量精度。该系统稍加改变结构参数,也可测量其它气体的浓度。     

基于保偏光纤马赫曾德干涉结合布拉格光纤光栅的折射率传感器

为了能同时测量折射率和温度,提出了一种基于保偏光纤马赫曾德干涉仪结合布拉格光纤光栅的折射率传感器。保偏光纤在两个单模光纤之间通过错位熔接形成马赫曾德干涉仪,布拉格光纤光栅连接在马赫曾德干涉仪的输出端用作温度补偿。实验结果表明保偏光纤快轴和慢轴两个正交模式的干涉谱随着折射率的变化而变化,当折射率范围在1.3426到1.3692时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为-118.38 nm/RIU和-80.02 nm/RIU。当折射率在1.3692到1.4191时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为48.3 nm/RIU和25.75 nm/RIU。同时通过测量布拉格光纤光栅谐振波长的偏移量,折射率和温度能被同时测量。     

光纤祸合调频差动式电涡流传感器的研究

本文介绍频率调制式电涡流传感器的原理、 探头的敏感线圈与参考线圈差动结构 的模式, 以及浏? 信号的远距离光纤传翰等方法, 并讨论了这些技术措施对浏全系统的稳 定性, 温度漂移抑制、杭干扰等性能指标的改善%     

基于长周期光栅滤波的全光纤光纤光栅传感器研究

设计了一种全光纤传感测试系统,采用长周期光纤光栅作为边带滤波器,对光纤布拉格光栅的传感信息进行解调,结合高信噪比的光电测量系统,传感测量的波长检测灵敏度为１．９４ｄＢ／ｎｍ,波长测量分辨率可达０．０５ｎｍ。     

光纤布拉格光栅:一种新型传感器多路转换工具

多路光纤传感器通常用于对多个离散位置进行测量的场合,目前,基于纤内(in-fibre)布拉格(Bragg)光栅的多通道光纤传感器阵列的研究正在快速进入实用阶段。根据目前的研究成果,研究人员用紫外光在光纤的轴线方向产生一个周期性变化的折射率,即可以制作布拉格光栅。多路转换将会在多个方面得到应用。     

光纤光栅传感器稳定性试验研究

分析了影响光纤光栅传感器稳定性工作的几个因素,提出了基于热—力耦合作用加速检验光纤光栅传感器稳定性的新方法,设计了一套试验装置,提出2种试验方案,并进行了试验研究,结果表明:该结构的光纤光栅传感器具有较好的稳定性。