EFPI光纤传感瓦斯浓度信号的小波降噪研究

非本征法布里-珀罗干涉(EFPI)光纤传感瓦斯是一种新型的检测技术,凭借其低成本、易复用、高灵敏度、抗干扰等特点的优势被广泛应用于各领域。由于采集得到的干涉光谱是非限带信号,利用低通滤波器无法对非限带信号进行去噪处理,选用小波变换,首先对光谱信号作层层小波分解,选取合理阈值滤除每层信号中高频成分,最后利用小波重构恢复去噪后的光谱信号。通过在线仿真,结果表明小波变换可以很好的实现干涉光谱信号的去噪,提高了整个光纤瓦斯传感系统的性能和稳定性。     

玄武岩纤维加固震损砌体结构振动台试验研究

地震震害调查表明,砌体结构因抗震性能较差,在地震中更易遭受破坏。玄武岩纤维（BFRP）具有良好的物理、力学性能,且价格低廉,但其在震后受损结构加固中却未得到广泛使用。通过对一栋缩尺比为1:4的三层砌体结构模型预震损及其震损后玄武岩纤维加固的两次振动台试验,对比分析了两次模型试验的动力特性、地震反应和损伤破坏情况,旨在验证玄武岩纤维加固震损砌体的有效性。试验结果表明,玄武岩纤维加固法可以改善砌体的脆性,延缓墙体裂缝的发展,提高结构的整体性和整体刚度,改善结构的耗能能力,使震损加固砌体结构达到甚至超过未震损结构的抗震性能,且不改变原结构质量,是一种非常有效的震损砌体结构加固方法。     

莫来石纤维含量对氧化铝基陶瓷复合材料性能的影响

本课题选用氧化铝粉和多晶莫来石纤维为主要原料,添加1wt%的TiO2和3wt%的CMS(CaO、MgO、SiO2混合物)助熔剂,用电磁振荡搅拌器混料与球磨机混料相结合的方式进行混料,采用单向加压方式成形,使用传统的无压烧结技术制备出了莫来石纤维增强增韧氧化铝陶瓷基复合材料,并对复合材料的性能进行测试.研究发现:复合材料的弯曲强度随纤维含量的增加先增大后降低,纤维含量为15wt%时,复合材料的弯曲强度最高,达504.52MPa,是普通氧化铝陶瓷的1.7倍;复合材料的断裂韧性随着纤维含量的增加先增加后降低,莫来石纤维含量为15wt%时,复合材料的断裂韧性最大达到4.46MPa·ml/2,是普通氧化铝陶瓷的1.6倍;复合材料的抗热震性能随纤维含量的增加而提高.当烧结温度为1450℃,纤维含量为15wt%时,MFTACC的综合性能较好.     

电子纤维张力控制系统研制

本文从缠绕过程出发,介绍了电子张力器的结构和原理,重点分析了张力缓冲装置的原理和作用,研制了以伺服驱动为执行元件,以调节器为核心的电子张力器。     

光纤光栅内锥式流量计的研究

光纤光栅传感技术具有光纤传感技术的所有优点,内锥式流量传感器具有量程比大,压损较小,耐高温高压,要求前后直管段长度小的特点。将光纤光栅和内锥流量传感器结合组成了新型的光纤光栅内锥式流量计,介绍了光纤光栅和内锥式流量传感器的工作原理,光纤光栅内锥式流量计的组成。实验数据和结论。     

聚烯烃类弹性体导电复合材料的制备与性能研究

将炭黑(CB)和碳纤维(CF)导电粒子加入到新型聚丙烯弹性体(Vistamaxx)与聚丙烯(PP)基体树脂中,共混制备导电复合材料。通过体积电阻率测试、力学性能测试和加工流变性能测试,得到了体积电阻率最低为0.47Ω.cm,拉伸强度为6.6 MPa,断裂伸长率为250%,具有良好加工性能的导电复合材料。     

尼龙66高铁专用材料的研究

采用双螺杆挤出加工工艺,对尼龙66材料增强增韧进行了研究,深入探讨了玻璃纤维、增韧剂及助剂等材料对尼龙66的性能影响,确定了合金复合尼龙材料的最佳工艺参数和配方,所制备的尼龙复合材料可以达到高铁用尼龙材料的性能要求.     

An experimental study on the concrete hydration process using Fabry–Perot fiber optic temperature sensors

This paper describes the contribution of Fabry–Perot (FP) fiber optic temperature sensor to investigate the effects of concrete hydration process. The FP temperature sensor was easily fabricated by controllable chemical etching and adjustable fusion splicing. Detailed optical properties of the sensor were theoretically analyzed and temperature calibration experiments were performed. A sensor with a 90 μm cavity length was demonstrated to have a temperature sensitivity of 0.01 nm/°C and the linearity coefficient of 0.99. Furthermore, the FP sensor was embedded in the concrete structure for sensing the temperature change during the early age of hydration. During the concrete hydration experiments, the measured peak temperatures of the concrete specimens with different water-to-cement (w/c) ratios of 0.4, 0.5 and 0.6 were 51.42 °C, 52.88 °C, and 55.08 °C, respectively, corresponding to final setting times of 13.52 h (w/c = 0.4), 14.16 h (w/c = 0.5) and 15.2 h (w/c = 0.6) after concrete casting. Temperature profiles will be used for concrete hydration heat study, which will help us to have a better understanding of cement hydration behavior.     

利用信号相关性抑制光纤陀螺强度噪声

提出了一种利用陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号相关性估计光源强度噪声抑制效果的方法,并在现场可编程门阵列(FPGA)中进行了实时估计.根据估计结果,判决是否进行强度噪声相减,以提高光纤陀螺强度噪声抑制方法的可靠性.理论分析表明,强度噪声抑制效果与信号相关性直接相关.利用该方法,对某高精度干涉型光纤陀螺进行了实验.结果表明,当陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号互相关系数为0.91时,干涉信号噪声方差降低至17.16％,然而,当上述互相关系数为0.28时,噪声相减法反而使干涉信号噪声方差增大至143.18％,由此验证了理论分析结果.利用该方法可以在线检测陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号的相关性,进而避免噪声相减法中当陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号相关性较差时,光纤陀螺噪声不降反升的情况,提高了强度噪声相减法的可靠性.     

光学元件表面的数字全息在线检测

针对光学元件表面质量在线检测的特点,设计了基于数字全息的三维再现检测系统.该系统采用离轴光路,避开了被测元件的光轴,在数字全息再现过程中应用倾斜相差补偿技术去除了由于离轴检测引入的倾斜相位畸变.在检测过程中,利用围绕光轴旋转被测元件的方法来改变入射照明光方向矢量和相应的观察方向,实现了多照明矢量合成孔径技术的应用,扩展了系统的检测距离,提高了系统分辨率.同时,多照明角度下检测数据的叠加,还有效地抑制了检测过程中出现的散斑噪声对结果准确度的影响.通过对分辨率板、高精度玻璃反射镜的检测实验,验证了该系统在光学元件表面检测中的作用.当记录距离为40 cm时,其分辨率能够达到10 μm,满足光学元件表面检测的需要.