光纤布拉格光栅和长周期光栅传感器对油气井下应力和温度的同时测量

本文报导了用光纤布拉格光栅和长周期光栅结合的传感器系统对油气井下应力和测试实现同时在线检测。实验中用一宽带半导体激光器驱动一损耗中心波长为λＬＰ＝１５５０ｎｍ的长周期光栅和两个反射中心波长分别为λＢ１＝１５４０ｎｍ和λＢ３＝１５６０ｎｍ的光纤布拉格光栅。信息处理部分采用光纤平面法－珀滤波器进行波长扫描测量。     

光纤激光器的研究与发展前景

对光纤激光器的发展背景做了介绍,对光纤激光器的基本结构、工作原理以及研究现状做了详细的阐述.列举了国内目前比较流行的光纤激光器,并对这几种光纤激光器发展现状以及特点做了分析,概述了光纤激光器在光通信、医疗、军事、传感技术和工业等方面的应用.     

应力增敏的光纤布拉格光栅压强传感器

提高光纤布拉格 (Bragg)光栅传感器响应灵敏度是提高光纤布拉格光栅传感系统检测精度的有效途径之一。基于弹性聚合物材料封装和金属波纹管封装对光纤布拉格光栅应力响应的增敏作用 ,提出了一种新颖的应力响应增敏的高灵敏度光纤布拉格光栅压强传感器模型。推导了该传感器的压强与布拉格波长相对偏移量之间的关系 ,给出了该传感器压强响应灵敏度系数的解析表达式。表明该传感器布拉格波长相对偏移量和压强之间具有良好的线性关系 ,同时也指出通过适当选择弹性体的弹性模量、波纹管弹性系数等特性参数 ,以及它们的尺寸 ,就可以方便地调整该传感器的压强响应灵敏度系数。该传感器压强响应灵敏度系数实验值高达 - 4 35× 10 -9Pa-1( -6 74nm/MPa) ,是裸光纤光栅压强响应灵敏度系数的 2 197倍 ,理论值为 - 4 6× 10 -9Pa-1,实验值与理论值吻合得很好     

基于DSP芯片控制的光纤光栅传感解调系统

提出并实现了基于DSP芯片控制的准分布式光纤Bragg光栅传感网络信息解调系统,着重介绍了基于可调谐光纤F-P滤波(TFFP)解调技术的工作原理,并给出了此解调系统硬件设计的详细接口图.该系统扫描频率在25～100Hz间可调,分辨率达2pm,动态测量范围达50nm.同时变频变幅的TFFP锯齿波扫描信号可以灵活地改变系统的扫描范围,进一步提高了系统的解调速度.     

光纤光栅复用调揩滤波检测系统的研究

提出了空分复用和同步滤波处理技术相结合的光纤光栅传感器波长检测方案。实验系统对光纤光栅滤波器进行空分复用 ,实现了对传感信号光的波长域分段同步滤波处理 ,检测范围为 2 1nm ,波长分辨率优于 7pm ,测试精确度可达± 0 .0 15nm ,达到了实用化要求。     

一种耐高压光纤布拉格光栅压力传感器

提出了一种基于圆柱形应变筒的耐高压光纤布拉格光栅压力传感器,推导了该传感器波长与压力之间的关系,得到了其压力响应灵敏度的解析表达式。从实验上获得了0．0676nm／MPa的压力响应灵敏度,约是裸光纤布拉格光栅压力响应灵敏度的23倍,本传感器的压力响应具有很好的线性,压力测量范围可达30MPa以上。可应用于高压情况下物理量的传感测量。     

Al2O3薄壁管FBG高温高压传感器性能研究

用有限单元方法建立了Al2O3薄壁管模型,分析了模型在外部受到均匀压力时的应力应变关系.借助ANSYS软件计算出模型的应力和应变.以上述薄壁管为衬底,设计制作了耐压为0～45 MPa、温度为-10～300 ℃、压力灵敏度系数为0.042 6 nm/MPa和温度灵敏度系数为0.011 2 nm/℃的光纤Bragg光栅(FBG)高温、高压传感器,并对其性能进行了测试.结果表明,传感器的压力、应变灵敏度的有限元分析结果与实验测试结果非常吻合.     

基于杠杆放大机构的光纤光栅中高频地震检波器

为解决在中高频地震信号勘探检测中,检波器存在的高固有频率与低灵敏度的矛盾,提出了一种基于杠杆放大机构的光纤光栅中高频地震检波器。在惯性质量块的一端链接杠杆放大机构,光纤光栅以两点式封装法竖直固定在杠杆的放大端与基底之上。杠杆放大机构可以在检波器的输出端产生机械放大,增加光纤光栅的轴向应变,增大对地层中微弱中高频信号的响应,从而提高检波器的灵敏度。同时检波器的机械结构使用一体化加工工艺,可提高机械结构的刚度与稳定性。实验测试表明,该检波器的固有频率为526 Hz,在20—260 Hz的频率范围内,灵敏度为119.108 4 pm/g,同时具有良好的横向抗干扰性能。这为中高频段载震检波器的研究提供了一定的技术思路和方向。     

压力式光纤液位传感器

压力式光纤液位传感器是根据液体高度不同产生的压强不同的原理来检测液位的.由于光纤具有耐高温、耐腐蚀等优点,因此压力式光纤液位传感器可以与液体接触,这便使它具有了更为广泛的应用前景.文章综述了六种压力式液位传感器,并介绍了它们的原理、结构、特点和发展状况.     

基于E型圆膜片的光纤光栅压力传感特性的研究

提出了一种利用环向粘贴于E型圆膜片上的光纤Bragg光栅来实现压力测量的压力传感器,推导了该传感器波长与压力之间的关系,得到了该传感器压力响应灵敏度的解析表达式.从实验上获得的压力相对响应灵敏度为4.17×10-4/MPa,是裸光纤Bragg光栅压力响应灵敏度的211倍.该传感器的压力响应具有很好的线性,易于解调.同时指出,该传感器的压力响应灵敏度随着膜片的大小、中间硬心的尺寸、材料的力学参量的改变而改变.