光纤测温系统在黑岱沟选煤厂的应用

分布式光纤感温技术是近年来发展起来的一种实时、在线、多点的温度传感技术,可用于实时测量温度场。在分布式光纤温度传感系统中,光纤既是传感器又是信号传输通道,系统利用光纤所处空间温度场对光纤中的向后散射光信号进行调研,再经过信号调解、采集和处理将温度信息实时显示出来。在时间上,利用光纤中光波的传输速度和后向光回波的时间差,结合otdr技术对所测温度点进行准确定位。分布式光纤感温系统中的检测光纤不带电、抗射频和电磁干扰,防燃、防爆、抗腐蚀、耐高压和强电磁场、耐电离辐射,能在有害环境中安全运行,应用于选煤厂火灾自动报警系统。     

电能表自动化检定压接端子温升监测系统

提出了一种基于双套管结构光纤光栅封装探头形式,研究了基于该封装探头形式下光纤光栅测量温度的同时屏蔽外力影响;在电能表压接触头上布置双套管结构光纤光栅测温探头,通过光缆及光学分路器将传感器连接,并通过主光缆接到控制室的光纤光栅解调仪上,再通过监控软件对信息进行处理,从而构建了电能表压接温度监测系统;研究表明该系统不仅满足强电磁场环境下对温度监测实时性和精确性的要求,还可以屏蔽外部应力对温度监测的影响;温度监控软件对实时的温度信息处理,可以实现温度的图形显示、列表显示,超温时的报警显示等功能。     

一种光纤智能结构的监控系统设计

提出并设计了一种基于光纤智能结构的新型健康监控系统。系统的硬件由光源组、光学系统、光电传感器、监控主机及PC机组成;系统的软件分为监控主机软件和监控计算机软件,监控主机的程序完成光电信号的采集与处理,并负责与PC机通信,进行结构状态分析和创建监控记录。在航空飞行器常用复合材料E51典型试件中,以网状交叉方式埋入特殊传感光纤(间隔为3 cm),构成光纤智能结构,对该结构进行健康监控试验研究,并作数据分析和损伤位置判定。结果表明:该监控系统性能稳定且效果明显,对智能结构多种状态的检测具有实时、有效且可靠的优点,为光纤智能结构的状态监控提供了新方法。     

光纤光栅感温火灾探测系统在原油罐区的应用

通过对TGW-100B光纤光栅感温火灾探测系统和传统的温度探测系统的认真比较,提出将TGW-100B光纤光栅感温火灾探测系统应用在石化行业的原油罐区。阐述了系统的组成和工作原理,进一步说明光纤光栅感温火灾探测系统可以有效地解决大型原油罐区的火灾预警,并具有向其他罐区及变电所等领域推广的意义。     

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％.     

光纤麦克风的理论和实验研究

一种新型的反射式光纤麦克风,它利用反射式光纤传感探头实现声音对光的外调制.本文从理论和实验两方面研究了反射式光纤麦克风的可行性,并对研制的光纤麦克风系统进行了测试.利用成像原理得出了反射式光纤麦克风的光强度调制函数,根据薄膜振动理论得到了弹性膜片的固有频率和基频,Y型光纤耦合器的使用大大简化了传感器探头的结构.通过实验实现了光纤麦克风系统的预期功能.     

高效的卫星用光纤陀螺组合状态监控系统

为了对卫星用光纤陀螺的运行状态进行实时监控,及时发现其因内部温度、光功率等变化而造成的故障,设计了一种高效的卫星用光纤陀螺组合状态监控系统:基于光纤陀螺波导的温度特性,实现了光纤陀螺的无硬件测温;通过提取光电探测器信号,实现了对光纤陀螺光功率的监测.搭建了基于现场可编程门阵列(FPGA)+控制器局域网(CAN)总线的光纤陀螺接口电路,将光纤陀螺状态监控数据同陀螺四轴角速度数据合并发送至星务主机,在实时采集卫星用光纤陀螺输出角速度数据的同时,实现了温度、光功率组合状态信息的监控.相比于传统光纤陀螺状态监控方法,组合状态监控系统无需额外添加测温器件,高效利用卫星用光纤陀螺的内部光路、电路实现温度、光功率传感,提高了系统的可靠性与安全性.     

具有温度补偿的膜片型光纤光栅温度压力传感器

阐述了具有温度补偿结构的膜片型光纤光栅温度压力传感器。传感器以弹性膜片为感压元件,在压力作用下产生轴向位移来压缩压力敏感光栅以实现压力传感;通过结构温度补偿消除压力敏感光栅的温度漂移,同时串入感温光栅进行实时修正并实现温度测量。对传感器的压力和温度特性进行了测量。试验结果表明:压力灵敏度为528 pm/MPa,温度灵敏度为8 pm/℃。     

拾光型光纤位移传感器及其应用

介绍光纤探头部分的原理及研制，将光纤技术和信号处理电路融为一体，完成一种位移传感器，可给出位移的变化幅度。提出通过一定的弹性系统和机械结构，实现对压力或拉力的电子测量。系统响应时间１０－６ｓ。     

一种新型的桥梁结构健康远程监控系统*

提出了一种新型的桥梁结构健康远程监控系统,能满足恶劣工作环境、抗电磁场干扰、抗腐蚀、抗潮湿等要求,并可通过互联网对大型桥梁结构健康进行可靠的远程监控.系统由布设在结构监控点处进行应变和温度监测的光纤光栅传感器、对传感信号进行解调的光纤光栅解调仪、对传感数据进行采集处理的软件模块和将监控数据通过互联网传输到监控中心的传输模块以及在线远程监控模块等部分组成.     

基于线阵图像传感器的光纤光栅传感解调技术

对比线阵CCD，CMOS图像传感器和InGaAs图像传感器的原理、特点和性能，提出了基于InGaAs图像传感器的光纤光栅传感解调技术，并设计了基于线阵InGaAs图像传感器的光纤光栅传感解调系统，而且通过计算机控制单独对应力和温度变化进行了测量实验，得到了理想的结果．基于线阵InGaAs图像传感器的解调系统不但测量精度和分辨率很高，而且基本上实现了光纤光栅传感的智能化，为光纤光栅传感的工业化奠定了基础，具有很好的应用前景.     

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.     

三分量光纤加速度传感器探头设计进展

综述了三分量光纤加速度传感器探头研究的工作进展,介绍了三分量光纤加速度传感器的设计思路,重点阐述了不同原理和结构的探头设计方案,并对其中的关键技术参数进行了评价,最后对三分量光纤加速度传感器的发展进行了总结和展望。     

管式光纤光栅温度传感器封装与传感特性研究

介绍了两种管式光纤光栅温度传感器的金属型封装方案,对其温度传感特性进行了实验研究与分析。使用外径5 mm、内径4 mm、长度50 mm的管式结构不锈钢材料对光纤光栅进行探头式保护型封装以及温度增敏型封装,所得探头式保护型封装传感器的温度灵敏度系数为9.86 pm/℃,温度增敏型封装传感器的温度灵敏度系数为29.97 pm/℃,是裸光栅的3倍,表明使用热膨胀系数大的封装材料可获得灵敏度更高的传感器。实验结果表明,两种封装形式的传感器均得到很好的重复性,并没有迟滞现象,线性拟合度都达到0.999以上。     

本期摘要

传感器功能材料现状与展望；微弯光纤传感器的原理和应用；瞬态表面温度传感器动态建模方法研究；气压传感器中芯片保护材料硅凝胶的优化设计；基于软测量的钢坯内部温度场分布研究；焦平面阵列读出电路的研究和应用；光纤光栅传感器在称重系统中的应用；无线传感器网络的功率控制；基于神经网络的传感器组故障诊断方法研究；单总线烟温复合式火灾监控系统。[编者按]     

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.     

荧光衰减型光纤测温

基于对荧光在不同温度下寿命衰减曲线不同而提出的光纤测温思路,研究了荧光衰减参数的测量方法以及荧光探头的镀膜方式,进一步深入到对衰减参数卩的算法研究,并通过数据检测和软件模拟分析后拟合岀荧光衰减系数与温度之间的线性关系。通过实验测试,证明660nm稀土材料荧光粉对温度因变率较好,并成功制作光纤测温传感器探头进行数据测量,通过文中提出的拟合算法原理进行温度匹配,可以将准确率保持在0.1%,达到荧光衰减测温的精度要求,实现实验室中的温度测量。     

光纤传输LD推动系统的研究

本文介绍一种用光纤做光通道、激光二极管(LD)做激光源的光功率推动传感器的工作原理,微功耗测量探头的设计方法,脉冲位置调制中应用单根光纤分时双通道解决参考信号的设置,以及光反馈稳定光源等技术.上述措施使传光型光纤传感器的系统稳定性和精度等性能指标得到很大改善.由于被测信号也采用了光纤传输,使探头与仪表端只有光联接,所以本文介绍的光推动传感器可视为“准”全光学式的.     

基于OMAP5912分布式光纤测温系统设计

光纤作为一种新型的传感器件有其独特的优势,其抗电磁,耐高温,对温度、应变等外界变化敏感,而且价格便宜,容易获取,可以形成分布式的线测量甚至是场测量.通过分析和研究喇曼散射,给出了分布式光纤测温原理.在光纤测温原理的基础上,提出了分布式光纤测温系统.在系统中,首先给出系统光路设计;然后基于OMAP5912,开发出了分布式光纤测温数据处理系统,并给出了系统的核心硬件设计和软件定制.通过实验测试表明该系统可以满足工程领域的要求.     

光纤阵列式触觉传感器模型的研制

本文提出了用于机器人物体分类系统的光纤阵列式触觉传感器的设想.按优化设计理论为探头设计了实现阵列扫描的八路转换开关.最终制造了2×4光纤阵列触觉传感器的模型,用多帧图形拼接法得一长方形的二元图象.