双膜盒式光纤压力传感器设计

设计并研究了一种利用双膜片位移进行压力测量的光纤传感器.这种光纤传感器是在通用光纤传感设计实验系统的基础上,利用了三光纤反射调制技术,它可以实现光源强度的变化和光纤中光功率损耗的变化以及反射率的变化自动补偿.理论上,分析了这种传感器的补偿特性,建立并推导了输入输出关系,给出了理论模拟结果.实验上,制作并实现了光纤压力传感器,分别测试了两接收光纤的位移与输出光强度的对应关系曲线,给出了对应两输出光强比值与位移的实验测试结果,验证了理论的正确性.最后,对所设计的光纤压力传感器进行了标定实验,给出了线性输入输出工作特性曲线.     

新型光纤光栅加速度传感器动态特性的研究

以大型桥梁和建筑结构的健康监测为背景,设计了一种新型的低频高灵敏度光纤光栅加速度传感器,并利用有限元法对该传感器进行了优化设计和动态特性分析,结果表明:该新型光纤光栅加速度传感器具有灵敏度高、横向灵敏度小、测量精度高和动态特性较佳等特点.     

外压式弹性圆筒耐高压光纤光栅压力传感器

设计了一种以金属弹性圆筒为衬底的高压光纤布喇格光栅压力传感器．在温度为16~60℃,压力为0~52MPa的范围内测试了传感器的特性,计算了性能参数及温度修正因子．结果表明,该传感器性能稳定,重复性好,线性调谐范围为4.066nm,压力灵敏度为0.0782nm/MPa,压力解调的波长分辨率为1.56pm．温度修正后压力测量的相对误差由5.2%减小为0.25%．采用双重密封设计,避免了流体或气体的渗漏,通过选择不同弹性模量的材料、内径和壁厚,可调整传感器的量程和灵敏度．     

组装式光纤光栅压力环研究

为实现桥梁索力的精确测量,结合光纤光栅(FBG)传感器的优点,探索一种组装式光纤光栅压力环。通过数值模拟对组合式压力环受力柱不同长径比与法兰板不同厚度进行研究和优化,并对光纤光栅传感器的封装方法进行探讨,初步得出压力环几何参数的合理范围。从合理范围内选取一种规格进行试验验证,证明了该压力环在设计、使用等方面的可行性。最终确定该压力环几何参数范围,并且证明组合式光纤光栅压力环在线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、总精度等方面具有优异性能,可以满足工程测试要求。     

光纤光栅传感器在空间网架结构监测中的应用

介绍了光纤光栅传感器在深圳市民中心屋顶网架结构中的应用情况。在该结构中，需要测量应变的构件有以轴向应变为主的网架杆件和需要测量X、Y方向应变的钢牛腿结构。对后一种结构，提出了一种表面双向粘贴光纤光栅传感器的方法，并分析了相应的应变传感模型。试验和工程应用结果表明，光纤光栅传感器工作正常，提出的方法可行有效。最后，结合工程中的实际情况，分析了单模光纤在应用中较常见的几种损耗特性。     

光纤光栅位移传感技术研究

介绍了一种光纤光栅传感器的在曲面空间位移测量方面的应用.随着外界应力的变化,光纤光栅的Bragg中心发射波长将发生相应的移动.利用此特性,提出并实现了一种精密的用光纤光栅作为敏感元件测量曲面空间间隙位移的方法,获得了光栅Bragg波长偏移量与曲面间隙位移量之间的曲线关系,其灵敏度可达3.5013 nm/mm,最后对实验结果进行了分析.     

具有温度补偿的高精度单参量光纤传感器理论分析

分析了几种具有温度补偿的光纤应变传感器测量应变的误差来源及缺点,由此加以推广,提出了具有温度补偿的高精度单参量光纤传感器的思想,根据椭圆纤芯离双折射光纤的温度,应变,径向压力,静水压力的灵敏度公式和双折射与波长的关系曲线,从理论上证明了具有温度补偿,结构简单,高精度的光纤应变,压力传感器的可行性,并对其优点进行了讨论。     

光纤微机电压力传感器的设计

设计了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤压力传感器，证明了光纤MEMS压力传感器在工作状态下可以由法布里-珀罗腔的理论模型进行解释．推导出光纤MEMS压力传感器中硅横膈膜受到的压力与于涉光强的关系表达式．并且对光纤MEMS压力传感器的模型进行数值模拟，得到了传感器制作过程中涉及到的各个物理量的取值，其中腔体半径为300μm、腔体深度为2．42μm、硅横膈膜厚度为23μm，该设计为光纤MEMS压力传感器的加工和制作提供了理论基础。     

基于光纤光栅的多参量流体测量系统

提出了一种以光纤光栅传感器为核心单元的多参量流体测量系统,通过不同结构封装实现应用光纤光栅对流体的温度、压力和流量3个重要参量的测量,这几个不同参量的光纤光栅传感器通过串联组网接入到高速光纤光栅解调系统,实现动态高精度测量。实验标定表明传感器具有良好的线性和重复性,测量系统的分辨率和精度完全满足流体参量测试的要求,在水利和化工领域的流体在线监测中具有重要的应用价值。     

测量海水温度分布的光纤光栅传感系统研究

介绍了基于光纤光栅的传感原理,完成了对光纤光栅温度传感器的实验室标定,得到了每个传感器专门的参数.通过对传感器进行铠装封装,排除了海水压力等因素的影响;设计了200m的光纤光栅传感器阵列,并将其应用到海洋环境探测中.试验对中国南海海域200m深的海水剖面温度进行了测试.提出了对测量数据应用Levenberg-Marqu...     

反射式光纤位移传感器的线性补偿研究

采用随机型光纤位移传感器和半圆型光纤位移传感器,对光纤位移传感器特性进行线性补偿,从而扩大了传感器的测量范围。     

电容式石英膜盒压力传感器的研制

本文介绍了电容式石英膜盒压力传感器工作原理、石英膜盒结构设计和加工工艺。对配用的测试电路也做了说明,整体石英弹性膜盒的研制成功为脆性材料弹性化开拓了应用新途径并为大气压力无汞测量提供了新的敏感器件。     

光纤布拉格光栅渗压传感技术研究

基于光纤光栅传感技术，提出了一种新型的光纤光栅渗压传感器设计方法，有效地解决了传感器研制过程中的关键工艺技术，建立了系列光纤光栅渗压传感器的设计模型，将研制的该种传感器应用于工程实际，取得了良好的应用效果。研究表明，光纤光栅压力传感器具备良好的重复性、线性度和灵敏度，可以满足实际应用的要求，具有广阔的应用前景。     

基于双光纤光栅的膜片加速度传感器

基于光纤光栅传感原理,设计了一种双光纤光栅对称布置的膜片式加速度传感器。阐述了传感器的结构和工作原理,理论推导出固有频率和灵敏度的计算公式,并通过实验对传感器的灵敏度和幅频响应特性进行了测试。试验结果表明:此加速度传感器的横向干扰度小于10%,固有频率可达204Hz,灵敏度为53.56pm/g,与理论分析结果相符合。所设计的传感器可应用于大型结构健康监测等领域。     

液位检测光纤传感器系统设计

系统采用双膜盒作为水压的敏感元件,将光纤位移传感器用于检测膜盒随水压变化引起的形变.系统的信号处理电路包括光信号前置放大电路、带通滤波电路、真有效值转换电路,采用16位超低功耗的混合信号处理器MSP430作为数据处理模块.实验结果表明:系统可以测量0～181.0 mm的水面液位变化,分辨率为0.7 mm.增加膜盒的数量可以提高系统的分辨率.     

光纤光栅压力传感器的研究

介绍了光纤 Bragg光栅压力传感器的工作原理 ,设计了一种新型光纤光栅压力传感器。测试表明 :该传感器应用于工业生产领域是切实可行的     

光纤光栅压力传感器实验研究

介绍了一种新颖的光纤布喇格光栅压力传感器，这种传感器将光纤光栅粘贴在圆柱形细杆的侧面，同时通过光纤光栅解调仪监测光栅布喇格波长的漂移。实验表明，该光纤光栅压力传感器具有良好的灵敏性、线性和重复性，且有较快的响应速度。将实验测量数据与理论值进行了比较，两者差别很小。     

光纤位移法进行微小长度测量的相关实验研究

从理论和实验两方面,分析了光纤微位移传感器特性,分别给出了实验结果和理论对比结果,利用该光纤微位移传感器进行微小伸长量的测量,从而给出了一种新的扬氏弹性模量和金属固体线膨胀系数的测量方法。     

具有参考通道的光纤压力传感器的研究

介绍了光纤与常规膜盒组合的压力敏感探头的原理以及激光二极管光源的稳幅方法，讨论了采用参考光通道，比例测量等技术措施对系统性能指标的改善。     

一种新型反射式光纤压力传感器的设计分析

将应变式压力传感器的弹性膜片与一种光纤位移检测装置相结合构成了一种反应式光纤压力传感器,阐述了其设计思想,并给出了一个设计实例。该互补偿型传感器可以消除环境温度、光源输出功率波动及光路损耗变化等因素的影响。