Bragg光栅传感器在复合材料加工与检测中的应用

本文介绍了Bragg光栅传感器的结构和工作原理。将Bragg光栅传感器埋入增强体内,通过VARTM成型制作了复合材料。利用SM130光纤光栅解调器,通过收集光的波长的变化来对复合材料的加工工艺进行了在线监测;对埋入光纤光栅传感器的复合材料进行了拉伸试验,通过波长的变化来计算材料在拉伸过程中的受力变化,并与常规的拉伸试验进行了对比,两者所测得的力是基本一样的,所以证明了通过光纤光栅传感器可以进行复合材料的健康监测,并且可疑对大型复合材料的加工、使用实施在线监控。     

输电线路覆冰监测拉力传感器性能测试

为实现基于输电线路覆冰的光纤Bragg光栅拉力传感器的性能分析,设计了一个量程为50kN的拉力传感器对其进行校准实验。通过实验中解调仪的中心波长和实验拉力机产生的拉力值进行线性拟合,求出该光纤Bragg光栅传感器的静态性能指标参数。结果表明:光纤传感器的灵敏度为28. 9N/nm,线性度为0. 91%FS,迟滞误差为0. 54%FS,零点漂移小。     

光纤Bragg光栅表面化学镀铜工艺及特性研究

利用化学镀的方法在光纤Bragg光栅的石英光纤基体表面制备镀铜层,获得金属化的光栅,通过正交试验得到其最优的工艺参数。并通过水浸泡法和热震法检测镀层结合力,通过检测其被熔焊材料润湿的能力检测其可焊性能,并进行温度性能测试,得出其温度灵敏系数是镀镍光纤的1.2倍,是裸光纤光栅的1.5倍。试验结果表明:所得镀铜层性能良好,镀铜光纤Bragg光栅的性能明显提高,并且优于镀镍。     

基于光纤Bragg光栅的管道压力在线监测

介绍了基于光纤Bragg光栅的管道压力测量方法.液压实验结果表明,沿环向粘贴在管道外壁的光纤Bragg光栅的实验灵敏度为188.1pm/MPa,非线性误差为4.89%Fs;沿轴向粘贴在管道外壁的光纤Bmgg光栅的实验灵敏度为26.7 pm/MPa,非线性误差为6.25%FS.传感器适用于设计压力低于10MPa的中低压管...     

光纤Bragg光栅波长识别与检测系统

为实现对光纤传感器采集的信号进行处理与检测,介绍基于光纤Bragg光栅波长识别与检测原理的在线检测系统的设计与开发,给出了数据采集流程和软件主界面,并加以分析说明。     

光纤光栅用于混凝土结构应变模态检测的研究

光纤Bragg光栅传感技术是一种先进的技术，具有传统技术无可比拟的优势。损伤检测研究是一个跨学科的前沿研究领域，传感技术的发展必将推动混凝土结构损伤检测新技术的研究与应用。本文介绍了光纤Bragg光栅传感技术原理，阐述了基于光纤Bragg光栅传感技术和应变模态理论的损伤自诊断的基本原理，并进行了相关的混凝土结构的可行性实验研究。结果表明光纤Bragg光栅传感器抗干扰能力强，具有高灵敏度和长期稳定性，其作为应变测量的工具用于应变模态，进行混凝土结构损伤识别是可行的。     

光纤光栅化学质量分数传感器在矿石加工中的应用

阐述了长周期光纤光栅(LPFG)和布拉格光纤光栅(FBG)化学质量分数传感器的结构与传感原理,分别研究了基于LPFG和FBG的传感器在化学溶液质量分数测量中消除温度敏感对传感影响的机理,并通过实验进行了验证.分析了两种化学质量分数传感器的灵敏度,其中本实验室研制的双布拉格光纤光栅(FBG)化学质量分数传感器通过测量布拉格光栅的双峰偏移间距来实现传感,其灵敏度可达到蔗糖溶液质量分数每1%的变化,反射波长移动0.096 nm.     

弹性体结构光纤光栅应变传感器的设计与性能研究

为提高光纤光栅传感器的精度和长期使用稳定度,在分析其应变响应机理和研究现状的基础上,设计基于应变弹性体封装的光纤光栅应变传感器,封装材料采用305不锈钢。力学传递原理和Ansys力学分析结果都表明:该传感器能够有效地通过弹性结构将应变传递到光纤光栅上。利用激光切割技术制作不锈钢光纤光栅传感器封装壳体,在-2 000~2 000με的测量范围内,实验测得其应变灵敏度为1.21pm/με、线性度达0.999 6、检测精度不大于1με、稳定度不大于±3με。     

光纤光栅振动传感器在台式钻机上的应用

利用光纤光栅振动传感器检测台式钻机工作过程中的振动情况并输出反馈信号来控制钻机自适应改变工作状态,防止加工过程中因钻机振动而造成原材料的变形或者损坏。与普通振动传感器相比,光纤光栅振动传感器在精密器件的加工应用上有突出的优势。     

用Bragg光栅监测树脂流动及复合材料拉伸性能

对Bragg光栅在VARTM成型工艺中树脂流动过程及复合材料拉伸性能测试进行了研究.实验结果表明,在树脂流动过程中,通过波长随时间的变化可确定树脂流动前沿位置.当光纤的埋入方向平行于树脂流动方向时,光纤与复合材料的相容性较好.在拉伸过程中,光栅波长的变化与外加载荷呈良好的线性关系.因此,通过光栅波长的变化可进行树脂流动过程以及复合材料承受栽荷的监测.     

应力波时间仪的研制和应用

应力波时间间隔仪主要由加速度传感器、应力波脉冲转换器、计数、译码和显示单元电路组成。它可以测量出应力波通过材料两端的时间。从而得到应力波的传播速率。本文给出了应力波信号放大 ,变换及门信号产生、计数电路的设计原理     

三种结构光纤光栅应变传感器应变灵敏度分析研究

基于光纤光栅应变传感器的应变传感理论以及封装技术,针对"矩、工、回"三种结构的基片式光纤光栅应变传感器进行了有限元仿真分析,在相同载荷作用下三种结构传感器的应变灵敏度差别较大,其中"回"型结构传感器具有更高的灵敏度和适用性。     

反射式光纤测振系统理论分析与实验研究

为了满足微振信号的检测要求,提高检测精度,采用Y型1-7石英光纤发射和接收光信号,设计了一种反射式光纤测振系统。详细介绍了反射式光强调制型光纤测振传感器的工作原理和系统方案,建立光强调制的理论模型,在理论上分析了该系统检测微振信号的可行性。最后搭建了反射式光纤测振系统,通过静态测试找出最佳的静态位移点,在此位移点上进行动态频率范围为100～1 000Hz的动态测试,获取并处理电压信号,进行微振动实验研究。结果表明:该系统能获得良好的实验信号,可以实际检测到微振源的频率信息。     

武工大成功研制光纤光栅传感器

主要应用于石油化工行业的光纤光栅传感技术 ,日前在武汉理工大学研制成功 ,并获得湖北省科技进步一等奖 ,为我国石化业重大工程的安全检测提供了有力的保证。武工大研制的光纤光栅传感器除了具有普通传感器的本质防爆、抗电磁干扰外 ,还可实现现场无电检测 ,从本质上排除了一般光强型传感光信号传输中各种光强起伏引起的干扰 ,避免了一般干涉型传感器中相位测量的不清晰和对固有参考点的需要。该技术在一根光纤中串换多个光栅进行分布式测量 ,构成各种形式的光纤传感网络 ,因此可对大型油罐内部的温度变化进行高分辨率和大范围的测量。目前…     

基于光纤传感技术的输电杆塔倾斜传感器研究

针对输电杆塔的监测研究了一种基于光纤布拉格传感技术的倾角传感器,该传感器内固定有一根等强度悬臂梁,在悬臂梁两侧各粘有一个光纤布拉格光栅(FBG),在其自由端挂有一重物。当传感器倾斜时,重物带动等强度自由端重物产生挠度,使传感器的中心波长发生变化,通过监测中心波长来达到监测杆塔倾斜的目的。实验表明:该光纤布拉格光栅倾角传感器的灵敏度为0.317 2nm/°,线性度为1.030%FS,迟滞性误差为0.364%FS,具有零点漂移小的特点。     

紫外光致折射率变化的光敏玻璃的研究进展

随着光纤通信和光纤传感技术的快速发展，具有色散补偿、滤波、信号放大增益平坦以及传感等多功能的光纤光栅将是未来全光网络中不可缺少的核心部件。紫外光致折射率变化的强光敏玻璃可为光纤光栅提供满足光通讯发展要求的纤芯材料，提高光刻写过程中的效率。通过分析国内外对紫外光致折射率变化的光敏玻璃的研究成果，从光敏性机理与光敏玻璃材料两个方面概述了光敏玻璃的研究进展，并对当前光敏玻璃研究中存在的问题进行了讨论。     

光纤光栅传感器设计及解调仪研发

针对油气井测试监测技术需求与应用,结合现有光纤及光栅传感技术,研制油气井高温高压光纤光栅传感仪。探明飞秒激光刻写光栅的光谱特性差、制备重复率低等问题的内在机制,设计制备温度和压力可以同时测量的光纤光栅传感器件,解决油气井下高温、高压、强腐蚀性等苛刻工况对灵敏度、精度、稳定性造成的影响,为光纤传感器在油气井钻井、完井、测试等领域获得广泛应用奠定基础。通过仪器研制的原始创新,推动油气井油气井测试监测技术的发展,提高石油开采的效率。     

基于FBG传感器的碳纤维复合材料内部热应变监测

将光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,简称"FBG")传感器分别埋入单向板和平纹机织层压复合材料中,采用Sm125型光纤光栅解调仪测试两种复合材料在20~100℃温度范围内的内部热应变,分析单向板和平纹机织层压复合材料在仅受温度作用下内部热应变变化特征。结果表明,FBG传感器可以准确测量复合材料内部热应变变化;单向板和平纹机织层压复合材料的内部热应变均随温度升高而增大;织物结构影响复合材料内部热应变,且同一温度点,平纹机织层压复合材料内部热应变较单向板大。     

“恩智浦”智能车坡道检测策略

文中通过分析智能车在坡道行驶过程中的状态,提出了一种以加速度传感器为核心的智能车坡道检测方案,采用智能车在平直赛道上加速度数值和坡道加速度数值相比较的方法,完成对坡道的识别,介绍了该方案的实现过程。该方案提高了智能车在赛道上的稳定性,是一个十分有实用价值的方案。     

光纤布拉格光栅压力传感器标定中的不确定度研究

研制了一种量程为10k N的光纤布拉格光栅压力传感器标定装置,可实现光纤布拉格光栅压力传感器的标定和静态测试。对光纤光栅解调仪获得的中心波长和标准测力仪的压力值进行最小二乘拟合,求出静态标定系数,并分析了标定装置的不确定度来源以合成不确定度。试验结果表明:光纤布拉格光栅压力传感器的响应灵敏度为9.77×10~(-5)nm/N,线性度2.79%FS,经二阶拟合后重复性误差2.61%FS,标定装置的A类不确定度5.73N。