埋入式長(zhǎng)距離應(yīng)變光纖傳感器研制及性能研究

光纖傳感器 (2)

在已有的應(yīng)變傳遞模型的基礎(chǔ)上,經(jīng)過分析得到了影響埋入式聚合物光纖傳感器應(yīng)變傳遞的主要因素:中間黏貼層模型參數(shù)、中間黏貼層厚度、光纖傳感器長(zhǎng)度和中間黏貼層泊松比。通過對(duì)各影響參數(shù)進(jìn)行分析,得到了它們與平均應(yīng)變傳遞率的關(guān)系。結(jié)果表明,聚合物光纖傳感器在瞬時(shí)響應(yīng)下的平均應(yīng)變傳遞率隨著中間黏貼層kelvin單元的彈性模量增大而增大,隨著中間黏貼層厚度的增大而減小,隨著傳感器長(zhǎng)度增大而增大;在準(zhǔn)靜態(tài)響應(yīng)下的平均應(yīng)變傳遞率隨著中間黏貼層彈簧單元的彈性模量增大而增大,隨著中間黏貼層厚度的增大而減小,隨著傳感器長(zhǎng)度增大而增大;中間黏貼層泊松比對(duì)平均應(yīng)變傳遞率影響很小,可以忽略。

分布式光纖傳感器共25頁

分布式光纖傳感器簡(jiǎn)介

光纖分布式聲波傳感技術(shù) 劉德中通信學(xué)院2013010917006 內(nèi)容摘要 聲波屬于物質(zhì)波,其實(shí)質(zhì)是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)、應(yīng)力、壓力等在彈性介質(zhì)中的多樣表現(xiàn)形式。在 聲學(xué)的研究領(lǐng)域中,聲波的產(chǎn)生機(jī)制、傳播形式以及檢測(cè)方法是會(huì)共同涉及的內(nèi)容。目前的 聲波檢測(cè)技術(shù)就是利用聲波信號(hào)在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播變化實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的測(cè)探、準(zhǔn)確識(shí)別、 定位等。 在光纖傳感領(lǐng)域,當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)就是光纖聲波檢測(cè),它可以用作水聽器,應(yīng)用于海 洋、陸地石油、天然氣勘探輸油管道實(shí)時(shí)檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng);也可用作光纖麥克風(fēng),用光纖光柵制 成的聲波傳感探頭基元以光纖光柵的中心波長(zhǎng)調(diào)制來獲得傳感信息的,它具有靈敏度高、抗 干擾能力強(qiáng)、全光纖的特點(diǎn),同時(shí)還具有能夠?qū)崿F(xiàn)波分復(fù)用、檢測(cè)探頭的微型化等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：聲波檢測(cè)光纖傳感技術(shù)分布式震動(dòng)傳感布里淵散射 一、技術(shù)原理 （一）基于光纖光柵的傳感器 基于光纖

分布式光纖傳感器PPT課件

分布式光纖傳感器簡(jiǎn)介-

分布式光纖傳感器簡(jiǎn)介 (2)

　第25卷第3期　　　　　　　　　　　　　　應(yīng)　用　激　光　　　　　　　　　　　　　　　vol.25,no.3 　2005年6月　　　　　　　　　　　　　　　　appliedlaser　　　　　　　　　　　　　　　june2005 f-p光纖傳感器及光纖bragg光柵傳感器 應(yīng)用于光纖智能夾層的研究 3 蘆吉云　梁大開　李東升　潘曉文 (南京航空航天大學(xué)航空科技智能材料與結(jié)構(gòu)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,　南京210016) 　　提要　本文對(duì)嵌入f-p光纖傳感器和bragg光柵光纖傳感器的光纖智能夾層進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)變的測(cè)量。通過 對(duì)光纖智能夾層的理論分析和試驗(yàn)研究,分析了應(yīng)變對(duì)傳感系數(shù)的影響,研究了f-p光纖傳感器檢測(cè)的應(yīng)變與所受的載荷 及bragg光柵傳感器波長(zhǎng)變化量與應(yīng)變之間的關(guān)系。

本文首先本文對(duì)光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了概述,介紹了與光纖相關(guān)的基礎(chǔ)理論,隨后介紹了光纖傳感器的組成與分類。就光纖傳感器的應(yīng)用方面進(jìn)行了分析與說明,指出光纖傳感器用途十分廣泛,在土木工程,生物醫(yī)學(xué),電力系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用。最后,本文展望了光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與前景。

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提出了一種用光纖傳感器陣列監(jiān)測(cè)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)變的方法。并且應(yīng)用了多模光纖傳感器和fbg傳感器,使測(cè)試結(jié)果更可靠。設(shè)計(jì)了用fbg傳感器陣列監(jiān)測(cè)500m空間范圍的系統(tǒng),使分辨率達(dá)1.6με。同時(shí)討論了光纖傳感器的封裝與貼置方法。

針對(duì)纜索局部埋植傳感器測(cè)試索力的特殊要求,特制光纖光柵應(yīng)變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證纜索索力測(cè)試的大應(yīng)力監(jiān)測(cè)要求。針對(duì)應(yīng)變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)膠連接和特制的抱箍機(jī)械連接方式進(jìn)行了張拉性能測(cè)試。由標(biāo)定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產(chǎn)生5000×10-6的應(yīng)變變化下,光纖光柵實(shí)際中心波長(zhǎng)變化不超過2900pm,達(dá)到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長(zhǎng)期測(cè)試要求。

光纖傳感原理-光電探測(cè)器光纖傳感器典型構(gòu)成

光纖bragg光柵是一種性能優(yōu)良的敏感元件,利用其研制出了基于碳纖維復(fù)合材料(cfrp)封裝的用于測(cè)量混凝土內(nèi)部應(yīng)變的fbg應(yīng)變傳感器。同時(shí)分析了傳感器軸向應(yīng)變分布與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。通過等強(qiáng)度梁上的校準(zhǔn)試驗(yàn),得到了傳感器的靜態(tài)性能指標(biāo);通過霍普金森壓桿上的沖擊試驗(yàn)研究了傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,試驗(yàn)表明:fbg應(yīng)變傳感的器線性度≤1%,埋入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的光纖光柵傳感器能夠真實(shí)的響應(yīng)混凝土內(nèi)的應(yīng)變值,因此傳感器可用于實(shí)際工程中混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)應(yīng)變的測(cè)試。

基于光時(shí)域反射技術(shù)(otdr)的原理,建立了拉曼散射分布式光纖多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng),提出了一種新型的解調(diào)方法,即循環(huán)解調(diào)方法,用最近已知otdr溫度曲線解調(diào)下一個(gè)待測(cè)點(diǎn)otdr溫度曲線。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性,該系統(tǒng)能夠抑制溫漂噪聲的積累,防止瑞利背向散射光竄擾反斯托克斯背向散射光,其空間分辨力小于3m,溫度分辨力約為±3℃,時(shí)間分辨力不大于3min。

提出了基于可調(diào)激光器和聲光脈沖調(diào)制的光纖布拉格光柵(fbg)傳感系統(tǒng),同時(shí)利用摻鉺光纖放大器(edfa)和拉曼放大相結(jié)合的放大方案大幅度提高了光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)的傳輸距離,達(dá)到了300km的超長(zhǎng)距離傳感。該系統(tǒng)通過前端的edfa和末端的拉曼泵浦光源來補(bǔ)償光纖布拉格光柵反射的光功率。系統(tǒng)在低于275km長(zhǎng)度時(shí)獲得了大于15db的優(yōu)良信噪比;在300km處獲得了4db的信噪比,以及明顯的反射信號(hào)。系統(tǒng)在100,200,250,300km處的靜態(tài)應(yīng)變實(shí)驗(yàn)中,線性度均達(dá)到了0.999以上。系統(tǒng)可望在鐵道、輸油(氣)管道、海岸線等的超長(zhǎng)距離遙測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。

收稿日期:2007—12—19 作者簡(jiǎn)介:惠戰(zhàn)強(qiáng)(1978—)男,陜西渭南人,碩士,助教,從事信息光學(xué)、光纖通信領(lǐng)域教學(xué)及研究。e-mail:zqhui@opt.ac.cn 分布式光纖傳感器的原理及發(fā)展 惠戰(zhàn)強(qiáng) (西安郵電學(xué)院電信系,陜西西安710061) 摘　要:從光時(shí)域反射儀(otdr)的原理入手,介紹了分布式光纖傳感器的當(dāng)前進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì),主要 包括基于瑞麗后向散射的傳感器,基于布里淵散射的分布式光纖傳感器,基于拉曼后向散射的溫度傳感 器,以及偏振模耦合分布式光纖傳感器。對(duì)其特點(diǎn)及存在的問題進(jìn)行了比較,并指出了未來發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞:分布式光纖傳感器;光時(shí)域反射儀;布里淵散射;瑞利散射;偏振模耦合 中圖分類號(hào):tp212.14　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a　文章編號(hào):1008-3871(2008)02

本文就光纖傳感器的工作原理及其在巖土工程測(cè)量中的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的討論。

光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,在眾多產(chǎn)業(yè)有重要的地位。本文將對(duì)光纖溫度傳感器的原理及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析,并綜述其發(fā)展和運(yùn)用情況,最后具體分析分布式光纖溫度傳感器的設(shè)計(jì),望能夠優(yōu)化傳感器,使光纖溫度傳感器在不同領(lǐng)域發(fā)揮更加突出的作用。

感應(yīng)光纖傳感器原理與應(yīng)用及發(fā)展

利用傳統(tǒng)的金屬線膨脹系數(shù)測(cè)量原理,結(jié)合光纖傳感技術(shù),提出了基于光纖傳感器的金屬線膨脹系數(shù)測(cè)定方法,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明,該測(cè)量方法精準(zhǔn)度較高,操縱性強(qiáng),也可進(jìn)行改進(jìn)測(cè)量任意種類固體材料或其相關(guān)材料的線膨脹系數(shù),為科研、教學(xué)提供更多的測(cè)試手段等.