光纤点式液位传感技术的研究现状

光纤液位传感器由于其具有电气隔离、抗电磁干扰、耐腐蚀等特性,适合在易燃易爆的环境下安全工作。光纤传感器一般都是根据光导纤维中的光信号在不同介质中传输特性不同,来对液位进行测量。光纤液位传感器包含连续液位传感器与点式液位传感器,点式液位传感器用于对特定液位点进行指示和报警。本文介绍了基于光的受抑全内反射、菲涅尔反射、光的散射、光纤的弯曲损耗4种原理的光纤点式液位传感器,并分析了每种传感器的结构与工作原理、精度等重要性能及优缺点,最后描述了其发展现状与趋势。     

基于光纤传感技术的油库罐区监测系统

光纤传感器是当今光纤测量技术领域研究的热点课题之一，用这种结构新颖的传感器实现的测量系统，在测量现场可视为“全光学”式，在易燃易爆工况下尤为适用，油罐液位温度参数的测量，要求较高精度和良好的本质安全性能，目前常用的波位测量方法大多以电信号进行测量和传输，因而带来了防燃防爆等问题，本文针对特殊工况下的测量现场要求，提出基于光纤传感技术的油罐监测系统，它与传统的测量系统相比，测量现场完全无电，可应用于易燃易爆场合。     

海底电缆外伤探测技术

海底电缆外伤探测技术郭士毅（侯马邮电通信电缆厂０４３０１５山西侯马）关键词海底电缆光纤传感器探测系统１９９６－１２－０４收稿，１９９７－０４－０４改回。１传感探测技术海底电缆由于接触船舶的锚和渔具等，不能完全避免外伤损坏，因此，研究探测由外伤引起的海...     

光纤传感技术在智能电网中的应用

光纤传感作为新兴的传感技术在智能电网领域取得了越来越多的应用。本文对多种适用于智能电网的光纤传感技术进行简要介绍,包括电流、温度、结构健康监测等领域,并说明了针对电力行业中不同应用背景下光纤传感技术的应用现状及市场需求,最后对国内目前光纤传感市场竞争格局进行简要说明。     

基于光纤传感技术的周界防范解决方案

以光纤传感器为基础,详细分析了基于光纤振动传感器的周界防范试验装置.根据高星级酒店周界防范报警系统的要求,应用光纤传感技术组成周界防范电子围栏报警系统,给出了基于光纤传感技术的周界防范技术解决方案与应用案例.实践证明,光纤振动传感器能可靠应用于周界报警装置.     

自然伽马测井技术研究

自然伽马测井仪是各种组合测井仪器中较为重要的一种下井仪器,它具有多种组合功能和优越性能。论述了自然伽马测井的基本原理,并设计、阐述了相关的电路。设计电路中包括了电压跟随器、鉴别器、脉冲整形器以及信号通过单片机后的驱动电路。高压电源为探测器提供高电压,对自然伽马测井有很大的作用,同时研究了高压电源部分。通过对自然伽马测井曲线的研究,在测井过程中可以为深度校正提供可靠的依据。     

自然伽马测井技术研究

自然伽马测井仪是各种组合测井仪器中较为重要的一种下井仪器,它具有多种组合功能和优越性能。论述了自然伽马测井的基本原理,并设计、阐述了相关的电路。设计电路中包括了电压跟随器、鉴别器、脉冲整形器以及信号通过单片机后的驱动电路。高压电源为探测器提供高电压,对自然伽马测井有很大的作用。同时研究了高压电源部分。通过对自然伽马测井曲线的研究,在测井过程中可以为深度校正提供可靠的依据。     

基于光纤传感的智能建筑配电系统安全监测系统的研究

介绍了智能建筑配电系统安全监测存在的问题,概括了光纤光栅的基本原理。提出了一种基于光纤传感的高压配电柜温度监测系统和短路故障监测系统。通过模拟试验验证了光纤传感系统在配电系统安全监测应用上的可行性。最后介绍了智能建筑中光纤传感网络。     

随钻自然伽马测井仪研制

随钻自然伽马测井仪主要用于随钻测井过程中探测地层中的放射性元素发出的伽马射线,从而判断地层信息。该仪器设计采用了双核处理器,主处理器负责通信、存储、控制,协处理器独立完成脉冲计数,有效规避了国内外同类仪器所采用的定时采样计数方式必然存在的伽马脉冲漏计、测量精度偏低等现象。介绍了中海油田服务股份有限公司自主研制的随钻自然伽马测井仪,阐述了仪器的工程指标参数、测量原理、设计方法及现场应用情况。实际应用证明,该仪器探测范围、测量精度已达到国外同类仪器水平。     

分布式光纤温度传感技术及其应用

分布式光纤温度传感技术是一种用于实时测量空间温度场分布的传感技术。该技术利用光时域反射原理、激光喇曼光谱原理,经波分复用器、光电检测器等对采集的温度信息进行放大并将温度信息实时地计算出来,它能对光纤测线的温度场进行分布式的连续检测,是实现实时测量空间分布温度的一种新技术。本文介绍了该技术的测温原理以及其在南昌电网110 kV高压电缆隧道在线监测中的应用。     

基于光纤传感的多通道泥沙浓度测量研究

基于光学背向散射原理设计开发了一种光纤多通道泥沙浓度测量装置。该泥沙浓度测量装置入水探头直径仅为2.5 mm,对待测水体运动的影响较小,同时具有量程大、采样快和多通道同步测量等特点,可以满足室内实验泥沙浓度的测量。通过调整测量装置的光源强度调节测量量程和测量精度,可以实现不同泥沙浓度的测量需求。中值粒径为46.5 μm的粉沙浓度率定结果表明,该测量装置对粉沙可实现最大浓度达150 kg/m3的高含沙浓度测量。该装置已成功应用于振荡格栅水槽均匀紊流中粉沙浓度的多通道同步测量。     

光纤布里渊传感器在电力系统光缆监测中的应用探讨

分析了温度和应力给电力系统光缆带来的故障隐患,给出了利用光纤布里渊散射进行温度和应变分布同时测量的原理,并对光纤布里渊传感器的几种主要方案进行了分析比较。针对电力系统光纤通信网的特点及现有光缆监测手段,提出了利用光纤布里渊分布式传感器进行光缆断点、温度和应力同时监测的传感方案,探讨了其在电力系统光纤传输网在线监测中的应用方法及应用前景。     

利用 GWO-LSSVM 算法对光纤压力传感器进行温度补偿

光纤压力传感器工作性能受温度影响较大,需进行温度补偿。针对这一问题,提出了灰狼算法与最小二乘支持向量机(GWO-LSSVM)算法相结合的软件补偿方案,利用灰狼算法在指定范围内迭代优化最小二乘支持向量机的惩罚因子ζ和核参数σ以求构建补偿算法模型。在不同温度环境下,对传感器进行标定试验测得传感器的输入输出数据,分成测试集和训练集。以测试集的预测值计算的均方根误差为适应度函数,将温度补偿问题转化为带约束的凸二次优化问题。结果表明,相较于补偿前,温度补偿后的光纤压力传感器的灵敏度温度系数由9.405×10^-3/℃提升到1.201 6×10^-4/℃,温度附加误差相对值由28.215%提升到0.481%,传感器的温度稳定性得到了很大程度的改善。     

基于DTW-GMM的光纤传感系统声纹识别方法

为了满足易燃易爆环境的声纹识别需求,设计了直线型萨格奈克干涉光纤声音传感系统,利用维纳滤波算法对语音数据进行了降噪,通过三电平削波法获取了基音周期特征,采用动态时间规整算法筛选了说话人样本,并提取了梅尔频率倒谱系数特征,运用高斯混合模型 期望最大化算法开展了声纹识别实验研究,同时探究了光纤声音传感系统的频率响应特性与声纹特征,研究了采集语音幅值对声纹识别结果的影响。实验结果表明,系统可实现300~3 500 Hz频率段的声音信号感知,声音幅值从0.9 V降至0.15 V时最大与次大对数似然值之差由35.5降至10.9,识别结果从成功变为失败。重复性实验表明,在10 km的传感光纤上,距声源2 m位置处,传感系统可对400段时长为3~5 s之间的文本无关语音段实现准确检测,且综合识别准确率为94.75％。本系统有望为易燃易爆环境中的设备故障、应急救援、渗漏监测等领域提供声纹识别的解决方案。     

小直径伽马能谱测井仪探头温度特性研究

小直径自然伽马能谱测井仪器研制中,伽马探测器的尺寸及其温度特性是直接影响测井质量的重要因素。在实验室中,测量了小直径自然伽马能谱探测器本底环境下不同温度环境中的能谱响应,对比在不同温度下所采集到的能谱的变化情况,以及该温度下仪器的高压稳谱效果,发现测井仪在环境温度低于150℃的条件下,采集得到能谱中的总计数率和K元素特征峰道址变化较为平缓;同时探头分辨率能够在不超过125℃的情况下保持较高水平,能够得出了仪器适用的工作温度范围为125℃以内。     

基于信息融合理论的光纤位移传感器研究

提出了一种解决光纤位移传感器对温度的交叉灵敏度问题的方法.该方法基于多传感器信息融合理论,通过增设温度传感器,将位移传感器和温度传感器的输出进行融合处理,实现了软件补偿,降低了交叉灵敏度系数,为存在交叉灵敏度的传感器的实用化设计提供了一种新思路.实验表明,融合处理后光纤位移传感器的温度灵敏度系数降为原来的1/3,测量准确度和系统稳定性均得到提高.     

光纤传感技术在变压器状态检测中的应用研究

实现对变压器等电力系统关键设备的状态检测,迫切需要适合强电场环境的各种在线监测技术。简要介绍近年来兴起的相关光纤传感技术进展,重点描述适于变压器油温、绕组温度在线监测的光纤光栅温度传感系统;用于局放检测的光纤超声传感器;用于变压器油溶解性气体分析的光纤多种气体监测技术。最后给出了基于全光纤传感技术的变压器状态监测方案。     

随钻近钻头方位伽马测量系统设计

研制的随钻近钻头工具能够有效地克服常规随钻测量系统测点远的不足，非常适合于在复杂地层或薄油层的情况下使用，具有现场组装方便、作业成本低的优势。其中近钻头方位伽马测量系统是其实现地质导向控制的核心。详细介绍了近钻头方位伽马测量系统的两大重要模块：扇区测量模块及伽马计数处理模块。现场实验证明该系统能够快速指示出工具穿越层位时的方向，满足现场作业要求，具有一定的市场价值。     

基于伯格算法的双马赫-曾德干涉光纤传感系统

针对双马赫-曾德干涉型光纤振动传感系统定位误差较大的问题,提出了一种基于伯格算法的振动定位方法。 利用频谱分析法比较伯格算法与快速傅里叶变换算法在不同频数下的能量特征,通过能量比计算确定最优频数,并进行伯格算法最优阶数的选值分析。 在最优频数与最优阶数条件下提取特征数据帧,通过互相关计算获取双路振动信号之间的时延,进而获得振动位置。 在双马赫-曾德干涉光纤振动传感系统中,开展了振动定位实验研究。 实验结果表明,在 2. 2 km 的传感光纤上,本方法能顺利提取出振动信号频率的特征数据帧,且振动定位绝对误差为 7. 3 m,为提升双马赫-曾德干涉光纤传感系统定位精度提供了新方法。