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单光纤光栅实现位移、温度同时区分测量 总被引:10,自引:1,他引:9
结合光纤光栅悬臂梁调谐的特点,采用悬臂梁矩形梁结构,将光纤光栅粘贴在悬臂梁侧面,利用反射波的带宽对应变敏感而对温度不敏感的特性解调悬臂梁自由端的垂直位移,和反射波的中心波长对温度敏感而对应变不敏感的特性解调温度,成功地实现了对位移和温度的同时测量.基于光谱分析仪0.1 nm的光谱分辨率,实验可得到位移、温度同时区分测量系统的带宽随位移变化的灵敏度为0.153 nm/mm,位移分辨率为0.193 mm,位移测量范围可达6.15 mm;中心波长随温度变化的灵敏度为0.029 nm/℃,温度分辨率为3.4℃,温度测量范围为45℃.实验结果与理论分析基本一致. 相似文献
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基于布里渊光时域分析分布式光纤漏油传感器 总被引:1,自引:1,他引:0
研究了一种新型基于布里渊光时域分析(BOTDA )的光纤漏油传感器,可在min量级发现小规模 漏油事件,主要用于长距离输油管线、油库等场所的实时漏油监测。通过模拟监测输油管道 输运状态,将 光纤埋敷于特种油敏材料中沿输油管线铺设,用BOTDA仪实时监测光纤布 里渊频移,可快速发 现并定位漏油事件。实验证明了本文技术的可行性,能够在10min内 准确定位小规 模漏油事 件,采用DiTeStSTA-R系列BOTDA仪,在1.7km的传感光纤上实现了 0.1 m的定位 精度。 相似文献
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应力双折射对FBG传感器压力传感特性的影响 总被引:2,自引:2,他引:0
针对光纤布喇格光栅(FBG)发生弯曲应变实现压力(应力)传感检测的实际情况,对FBG与衬底材料全粘附和两点粘附耦合对压力传感特性影响进行了对比实验研究。结果表明,全粘附耦合会对传感器输入与输出响应特性产生较大的非线性影响,这种非线性影响主要来源于应力双折射、应力梯度等引起的谱展宽干扰。由实验结果得出,在压力为0~4N测量范围内,采用全粘附耦合引起的FBG反射光谱的展宽约为0.28nm;采用两点粘附耦合后,谱宽不随压力而变,而线性度较之全粘贴耦合时提高了1.89%。 相似文献
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双光纤光栅双参量传感系统优化设计与研究 总被引:2,自引:1,他引:2
运用矩阵范数理论对所建立的双光纤布拉格光栅(FBG)压力与温度传感系统系数矩阵的态性进行了研究。结果表明,传感器对压力与温度测量误差传递的稳定性主要取决于对压力与温度传感绝对灵敏度的配系,即与系数矩阵条件数大小有关。优化设计双参量传感系统的目标就是通过破坏系数矩阵中行间和列间各元素的近似线性相关性及减小各元素之间的比例,来减小系数矩阵的条件数。通过对金属机敏元件作为衬底的双光栅双参量传感器对压力与温度传感的绝对灵敏度的优选,将其压力与温度传感系统的系数矩阵条件数降为4.4,由此得到双FBG对压力与温度双参量测量的传递误差分别为0.68%和1.1%。 相似文献
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光时域反射仪(OTDR)在光纤系统的测试中具有十分重要的作用,如何提高其分辨率和动态范围已经成为研究的一个难点[1-3].为了使设计的解调系统达到对测量精度和动态范围的要求,采用Xilinx xc3s400和USB单片机为主要的核心器件,分别完成对A/D的采样、通信等功能,A/D采用12位150 Mbps高速采样芯片完成对被测量的量化;通信方面以USB通信方式,以实现采集数据与PC机之间的数据传输.数据传输率达到30 M以上.在PC机开发可视化图形界面完成数据的处理和结果的显示. 相似文献
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A novel fiber Bragg grating (FBG) sensor with simultaneous sensing of displacement and temperature is presented. The FBG is
affixed on the cantilever inclinedly. The midpoint of FBG exactly coincides with the zero strain layer of a rectangular beam.
The vertical displacement can be measured by the broadened bandwidth of FBG as the bandwidth is insensitive to temperature,
while the temperature can be measured by the center wavelength shift as the wavelength shift is insensitive to vertical displacement.
With 0.1 nm spectral resolution of the analyzer, sensitivities of bandwidth-displacement and center wavelength-temperature
are 0.48 nm/mm and 0.05 nm/°C, resolutions are 0.2 mm and 2.0 °C, and sensing ranges of displacement and temperature are up
to 8.5 mm and 45°C respectively. Experimental results match theoretical analyses very well. 相似文献