光纤分布式传感器

光纤分布式传感器技术是指利用光纤的相关物理特性对被测场的空间和时间行为进行实时检测。该技术对于大型结构的应变场分布和温度场分布的检测有重要使用价值。在世界各地从事乐纤传感器技术研究的学者的不懈努力下,已经研究一切成功了多种类型的分布式传感器系统,并有部分产品应用于生产实践中。     

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.     

分布式光纤传感器的应用

文章对几种常用的分布式光纤传感器原理作了介绍,并给出了传感器在应用领域的实际参数,最后综述了分布式光纤传感器的发展前景。     

分布式光纤传感器应变传递性能分析及试验研究

分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现应变、温度的长距离分布式检测,适用于土木工程结构的健康监测.应变量测的准确性是进行结构健康诊断和评估的关键,其中影响分布式光纤传感技术应变测量精度的因素除了设备自身性能,还与感应结构应变信号的分布式光纤传感器的应变传递性能有关.从理论上分析了传感光纤特性、粘结剂物理性质、...     

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.     

干涉型光纤海洋参数传感器的分布式测量方法研究

光纤传感器因其灵敏度高、体积小等优点在海洋监测领域得到了广泛关注.目前高性能的海洋温盐深参数监测光纤传感器大都基于干涉原理,难以实现同一系统内多个传感器的复用,不能满足海洋环境参数高时空分辨力的监测需求.基于调频连续波原理,提出一种适用于干涉型海洋参数光纤传感器的大容量复用方法.利用不同干涉仪端面反射光与参考光形成Mach-Zehnder干涉光谱的特征频率确定不同传感器的位置,通过不同端面特征频率间的拍频还原了单个传感器的光谱.设计并搭建了干涉型海洋参数传感器的分布式传感系统,实现了系统中传感器的定位以及光谱信号还原,并通过理论计算证明分布式传感系统中至少可以实现500个传感器的复用.本论文的研究可以为高性能干涉型光纤传感器的海洋参数链式监测提供技术支持.     

面向矿山安全物联网的光纤传感器

针对矿山安全监测系统中传统电子传感器存在的精度低、可靠性差、维护工作量大、有监控盲区等问题,提出采用光纤传感器与无线传感器构建煤矿人、机、环多维度、多参数、大容量监测系统;介绍了光纤传感器在矿山安全监测系统中的应用优势,重点介绍了激光光谱分析气体传感器、光纤光栅物理量传感器、光纤分布式温度传感器等矿用传感器的工作原理;以煤矿安全监控系统中的激光甲烷传感器、矿山微震监测系统中的光纤加速度传感器及采空区火灾监测预警系统中的光纤分布式温度传感器为例,介绍了矿用光纤传感器在矿山安全物联网中的应用情况。     

分布式光纤光栅传感器解调系统

分布式光纤传感器是一门具有重大实用价值的新兴技术,本文基于光纤布拉格光栅传感器的工作原理,及光栅中心波长的移动探测解调原理,对分布式光纤光栅传感器解调的新方法进行了全面阐述,分析了他们的优缺点,并且给出了其优化方法及应用前景.     

分布式光纤传感器监测裂缝理论优化与研究

分布式光纤传感器具有分布式无损检测的特点,且精度较高,特别适合监测混凝土的裂缝。目前,国内已经有研究人员使用分布式光纤监测裂缝的尝试,但结果并不理想,为此进行优化研究。首先,研究光纤监测裂缝的机理,分析使用分布式光纤监测裂缝时的影响因素,并针对这些因素提出解决方案;然后,通过模型、算法及布置方式的优化提高监测精度;最后,通过对钢筋混凝土梁的试验数据优化分析,验证研究结果的准确性。结果证明,光纤经过优化后监测数据更准确合理。     

基于BOTDA的分布式光纤监测裂缝理论研究

分布式光纤传感器具有分布式、无损监测的特点,且精度较高。目前,国内已经有研究人员试用分布式光纤监测混凝土裂缝,但结果不理想。本文研究了光纤监测裂缝的机理,分析了外界因素对分布式光纤监测裂缝的影响,并提出解决方案。最后,对钢筋混凝土梁的试验数据进行优化分析,验证研究结果的准确性。     

应用于管道检测的光纤传感器的研究

本文详细总结了应用于管道泄漏检测的各种光纤传感器的基本理论知识,主要介绍了多种应用于管道泄漏检测的常见光纤传感器,并对光纤传感器进行管道泄漏检测的发展前景进行了展望。     

光纤传感器在爆炸性危险场所的应用

为了探索光纤传感器在爆炸性危险场所的应用,弥补传统传感器在极端工作环境中的不足,针对国内外光纤传感器的发展现状,从非电气传感原理入手,结合光的点燃机理,阐述了其在防爆领域内应用的优势.通过对比电气传感器,从标准的角度说明了光纤传感器在爆炸性危险区域使用的可能性.介绍了国际标准IEC 60079-28中对光辐射设备的分类和考核依据,表述了光纤传感器在防爆领域应用前景巨大的观点.     

用于薄结构振动测量的分布式光纤模态传感器的初探

虽然应变传感器已广泛用于弹性振动的动态测量中，但当被测结构为薄结构时，应变幅值很小，需要检测地件有极高的灵敏度，而现有的测试方法和仪器难以满足要求，基于曲率变形的分布式光纤传感器测量方法的提出使薄结构振动模态检测的研究有了新的突破和发展前景。     

光纤F-P微弱磁场传感器

介绍了国外的光纤Ｆ－Ｐ微弱磁场传感器,讨论了它们的优缺点,并提出一种新的光纤Ｆ－Ｐ微弱磁场传感器结构。     

反射式光纤位移传感信号双值的甄别􀀁

本文分析了反射式光强调制型光纤位移位感器输出信号双值的物理机制,在实验上,引入传感器输出峰值电压的监控信号,以甄别传感器的输出信号是上升沿还是下降沿所对应的位移量,使这类光纤传感器的实用成为可能。     

基于光纤传感器的多通道油位测量系统

本文介绍一种利用光纤传感器组成的多罐体油位测量系统，它利用油面对光纤入射光的反射原理实现对油位的测量，并使用频分复用技术分别取出多个传感器的输出信号，并同时可以增大测量的安全区域。文中详细论述了油位信息检测、处理电路的原理，给出了整体电路设计框图和软件流程。实验结果表明，系统油位测量范围为20cm～200cm，测量精度可达1％。     

基于光纤MZ干涉仪光纤AE传感器的灵敏度分析

介绍了光纤传感器的应用和S状声发射(AE)传感器结构。给出此类光纤声发射传感器和超声波之间的相互作用以及基于光纤MZ干涉仪的此类传感器灵敏度的理论分析。最后给出由Matlab得到此类光纤声发射传感器灵敏度分析的模拟结果。     

反射式强度调制型光纤压力传感器的研究

针对测量精度易受光源波动、光电探测器、光纤等影响的问题,提出了光源的稳幅、参与通道的设置、调制解调、零位自校准技术等措施,进行了实验测试并绘制了数据曲线,提高了系统稳定性和精度.     

分布式光纤温度传感器的设计

分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。在对功率调制型光频域喇曼反射光纤温度传感器的研制过程中,利用直接数字合成芯片AD9859作信号源,通过测量激光功率波形和反斯托克斯喇曼反射信号波形的振幅和相位,经过优化设计,在6KM的系统中空间分辨率达到了1米。     

光纤传感器中光源温度特性的补偿方法

光纤传感器系统中，由于色散元件的存在，光源中心波长随温度的漂移将给系统带来误差．在对ＩＭ８５－Ｉ型光纤压力传感器系统的色散特性作了详细分析的基础上，采用软件补偿的方法以消除温度变化给系统带来的误差．实验结果表明，进行温度补偿后，系统的稳定性有明显的提高．