分布式光纤传感用于大坝基座裂缝监测

分布式光纤传感技术对大型混凝固结构,如大坝与桥梁,进行裂缝监测意义重大,其分布式检测能力对具有强随机性的大坝裂缝监测效果更显著.一种新型分布式光纤传感器埋入混凝土并与预期裂缝相交一定斜角,当裂缝出现引起光纤局部微弯,并诱发瑞利散射光产生衰减,用光时域反射技术实现分布式检测.将该种传感器用于四川石棉冶勒大坝裂缝监测,结果表明:该光纤传感器不仅对裂缝宽度、位移具有高分辨率(0.02 mm)、大动态范围(4.8 mm),而且有较高的定位分辨率(0.2 m),为发展该类分布式光纤传感监测系统提供了较好的技术基础.     

PZT作传感头的光纤FP 干涉型电压传感器

以! ? # 作传感头的光纤? % & ? 一! ( & )? 干涉电压传感器, 使用长?. / ! ? # , 在01 1 1 2 范围内实验结果与理论分析一致, 具有很好的线性和重复性3 使用采样计 数检测系统, 能克服环境温度慢变读值的影响     

基于光纤传感的车辆行驶信息采集系统

根据光纤法珀干涉原理,结合分布式光纤传感(DFOS)的原理及特点,提出的一种新型的基于光纤传感的车辆行驶信息采集系统。相比压电薄膜传感器方法,分布式光纤传感方法具有响应速度快,灵敏度高的特点,由于光纤具有很低的信号传输损耗,传感信号可以传输得很远。分布式光纤传感交通车辆信息检测系统易于和光纤通信网络融合,可实现大范围的信息集成统计。     

亲和型生物传感器对TNF-α/sTNFR-I相互作用的研究

应用亲和型生物传感器—Asys生物传感器实时监测不同浓度的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与可溶性肿瘤坏死因子受体-I(sTNFR-I)的亲和反应过程,并应用FASTfit软件对数据进行分析。结果表明:sTNFR-I以2.25 ng/mm2的密度固定于样品池敏感基片表面,TNF-α可与其发生特异性、浓度依赖性亲和反应,应用FASTfit软件进行数据拟合,并计算其反应的动力学常数,其反应符合二级动力学方程,结合速率常数kass=4.21×104L.mol-1.s-1,解离速率常数kd iss=2.12×10-2s-1,则解离平衡常数kD=5.05×10-7mol.L-1,结合平衡常数kA=1.99×106L.mol-1。应用IAsys传感器可实时监测结合和解离反应过程,操作简便、快速,是研究TNF-α和sTNFR相互作用动力学的有效方法。     

基于分布式光纤传感的混凝土裂缝识别与监测试验研究

钢筋混凝土结构的裂缝宽度超过规范限值后会引起渗水、钢筋锈蚀等问题,破坏混凝土结构的整体性和安全性。结构裂缝监测是评估结构安全性的重要依据之一,分布式光纤裂缝监测技术(BOTDA/R)可有效避免点式检测空间不连续造成的漏检现象。本文根据钢筋混凝土结构裂缝形成机理和前期研究提出的斜交光纤组裂缝监测方法,对混凝土裂缝光纤监测进行了参数敏感性分析。分析结果表明采用斜交光纤组可跟踪监测宽度大于0.04mm以上的裂缝发生及开展过程。依据分析结果,本文改进了光纤布设方式监测混凝土微裂缝,实现了微裂缝的发生及开裂路径的监测。本文通过钢筋混凝土梁的静载试验,分别验证了梁侧全面粘结光纤的微裂缝识别和梁底斜交光纤组的裂缝宽度跟踪监测的有效性。     

基于分布式光纤传感的溶液浓度自动监测系统

介绍了一种基于分布式光纤传感器的溶液浓度的自动监测系统.该系统采用单片机作为系统的信号处理单元,以发光二极管(LED)为光源,利用脉冲宽度调制(PWM)方式控制发光脉冲,通过光纤传递光信号,用测量反射光的光纤探头作为敏感元件,对雪崩光电二极管(APD)接收到的采样信号进行处理,通过光纤将多个光纤溶液浓度传感器联成分布式测量网络,可以实现溶液浓度的大面积实时智能监控.通过对氯化钠(NaCl)溶液进行检测,得出系统的浓度检测灵敏度为0.1％,在1％ 浓度梯度下,其误差范围不大于0.7％.     

光纤Bragg光栅电压传感特性

应用逆压电效应 ,在低频或直流条件下 ,分析了光纤光栅与压电材料相结合的电压探头的传感性能 ,导出了Bragg反射波长位移量 ΔλB 随检测电压U之间的变化关系式 ;给出了PZT - 5H和SbSI两种压电材料与光纤光栅构成传感头的U、ΔλB、λB、ΔL/L四个参量之间的相互关系计算曲线 ,并进行了相关讨论     

基于巯基-β-环糊精手性识别多巴对映体研究

利用氨基化离子液体修饰的氧化石墨烯(IL-r GO)、电沉积纳米金(dp Au)和巯基-β-环糊精(β-CDSH)构建手性传感界面,并采用差分脉冲伏安法(DPV)研究该传感界面对多巴对映体的手性识别。其中,氨基化离子液体修饰的氧化石墨烯和电沉积纳米金能有效促进电子的传递,催化多巴的氧化还原反应;而巯基-β-环糊精作手性选择剂,识别多巴对映异构体。实验发现,D-多巴在传感界面的电流响应信号明显大于L-多巴,且峰电流差值达到88μA,说明研制的传感体系与D-多巴的作用更强。在1.0×10-5mol/L至5.0×10-3mol/L浓度范围内,D-多巴和L-多巴的峰电流与其浓度呈线性响应,检出限分别为2.1×10-6 mol/L和3.3×10-6mol/L(S/N=3)。该传感器制备简单、响应快速、检测灵敏,可用于手性化合物的识别研究。     

熔接型光纤液位传感器的抗污染研究

讨论了熔接型触点式光纤液位传感器的污染问题,分析研究了传感头在水与油 2种不同介质中的污染情况;提出了在光纤传感头上利用液相沉积法(LPD):镀TiO2 薄膜来提高其抗污染能力的方法,并测试了镀TiO2 膜后的光纤传感头的抗污染性能。水中的实验表明:镀TiO2 膜后,光纤传感头的抗污染能力比镀膜前有显著提高。     

反射式500 kV全光纤电压传感器设计及电场分析

设计了一种基于两线偏振模(LP0x1和LP0y1)干涉和石英晶体逆压电效应的反射式500 kV全光纤高电压传感器系统,分析了传感器的测量原理,给出相应的信号解调方法,重点讨论了不同结构的光纤电压传感头的内外电场分布情况,结果表明,光纤电压传感头内部结构的不同会导致内外电场分布差别较大,通过优化系统得到,较长的弧形电极结构能使传感头的内外部电场强度分别降到1.19 kV/mm和2.79 kV/mm,均低于空气和石英晶体的击穿电场强度(3.5 kV/mm和>100 kV/mm),保证了系统的绝缘性和安全性,满足设计要求。     

混凝土裂缝的监测

针对结构裂缝监测的需要,依据OTDR光时域反射技术和瑞利散射原理,研究开发了一种采用分布式光纤传感器的光纤传感的裂缝监测技术;设计了裂缝监测试验方案,包括试验试样、试验装置的设计计算;验证了这种监测技术的可行性,可实现裂缝的定宽、定位监测.初始感知裂缝宽为0.03mm,并根据试验数据拟合出半经验公式,这一实验结果还可以作为全分布式光纤传感器进一步深入研究的参考.     

分布式光纤传感器大坝安全监控系统研究

本文研究了一种基于分布式光纤传感器的大坝安全监控系统.系统可实时监控、预警大坝温度、应变、裂纹、位移和渗漏等信息,监测大坝上下游水位信息、区域降雨量信息等,旨在大坝施工和运行期间监测大坝的各个安全参数,确保大坝的安全.系统采用了分布式光纤监测系统,集成光纤的感应和传输功能于一体,为防御大坝可能造成的洪水灾害,提供快速技术支撑.     

光纤瓦斯传感器在煤矿瓦斯气体监测中的应用

把传感器更好地应用在工农业生产和日常生活中的安防领域是避免造成大财产损失和人员伤亡的必要条件.鉴于此,本文简述了光纤瓦斯气体传感器的基本工作原理,通过光纤瓦斯传感器和Kj系列井下监测分站配合使用监测煤矿瓦斯气体的实例对光纤瓦斯传感器的先进性和可靠性进行了论证.Kj系列井下监测分站和光纤瓦斯传感器一起连续监测矿井下的瓦斯气体浓度,和系统中的地面中心站进行通讯完成监测、警报和控制功能,监测数据的准确度大于1.5级,满足安防场所对测量的准确度要求.     

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。     

一种光纤光栅智能夹层的实验研究

根据智能结构中光纤自诊断系统标准化、集成化、模块化的要求,基于双重光纤Bragg光栅(FBG)传感器,研制了一种光纤智能夹层系统,实验表明:它可以对结构同一位置的应变和温度响应进行同时区分监测。利用智能夹层中FBG传感器网络和先进的信息处理技术,可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。     

基于无线传感网络的大体积混凝土裂缝监控技术

对大体积混凝土浇灌过程中的温度和温度应力进行监测与控制,可以有效防止裂缝的产生。在分析了大体积混凝土温度和应力常见监测方法的特点后,提出一种基于无线传感网络和移动agent技术的分布式温度和应力监控系统。系统利用无线传感器节点采集混凝土温度和应力等信号,实现并行的分布式信息采集与处理,安装布置简便;将移动agent应用于无线传感网络以解决异构系统间协作、协调及信息融合,有效降低了冗余数据的传输及节点能耗。详细分析了系统结构组成及设计方法,并利用该系统进行了现场测试,实验结果表明,该系统能够较好实现对混凝土施工过程中的温度、应变情况进行实时在线监测。     

基于全分布式光纤传感器测试设备的准分布式光纤传感器的应用研究

介绍了国内外光纤传感器应用于桥梁等大型预应力混凝土结构进行安全监测的现状,阐述了分布式光纤传感器的工作原理,提出了可以考虑开发一种基于全分布式光纤传感器的测试设备的准分布式光纤传感器,指出了光纤传感器在大型预应力等结构健康监测应用中的发展前景。     

Simultaneous temperature and ac-current measurements for high voltage lines using fiber Bragg gratings

We present an optical ac-current sensor, based on a fiber Bragg grating stretched by a magnetostrictive material, which enables a simultaneous measurement of high ac-currents and temperature. The proposed system is appropriated to monitor high voltages lines and can be installed without interrupting the current line, being characterized by an inherent electrical isolation.     

基于光纤技术的叶定时传感器的设计

叶片振动测量对航空发动机、电站涡轮机及各种压气机的强度设计和研究及安全监测非常重要，光纤传感器的出现，克服了传统感器的缺陷，为实时精确测量高速旋转叶片振动提供了可靠的保证，描述了工于光纤传感技术的叶尖定时传感器的设计及其性能。