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Study of Seals on Long Stroke and Reciprocating Motion Condition

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Journal of Power and Energy Engineering 2013年第7期1卷 40-44页

作者： Zhaoxia Wang Yujie Zhi chengyong hu Jinlu Xi Jing hu Jie An China Petroleum Engineering Co. Ltd. Beijing China.

The equipment has a high and strict requirement of dynamic seals, especially working with Long stroke reciprocating motion under a sandy condition and with a great deal of gas. The seal form of power cylinder on the underground part of hydraulic power rodless type oil extraction equipment is studied. We design three seal structures, do the performance testing and the life testing with related equipment. It turned out that the seal form that combines gap seal with sand prevention techniques has high performance, longer life. The power cylinder works stably and reliably.

关键词： Dynamic Seals Long Stroke Reciprocating Motion Gap Seal Composite Seal

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基于氧化锌涂层无芯光纤的氨气传感器研究

中国激光 2023年第10期50卷 159-167页

作者：罗通黄怿邓传鲁胡程勇张小贝王廷云上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室上海200444

为实现大气污染物中氨气(NH3)的快速、准确测量,本文提出了一种基于氧化锌(ZnO)涂层单模-无芯-单模(SNS)光纤结构的高灵敏度NH3传感器。该传感器利用的是ZnO膜层吸附NH3后自身折射率改变,进而导致无芯光纤干涉谱谐振波长发生变化的特性... 详细信息

为实现大气污染物中氨气(NH3)的快速、准确测量,本文提出了一种基于氧化锌(ZnO)涂层单模-无芯-单模(SNS)光纤结构的高灵敏度NH3传感器。该传感器利用的是ZnO膜层吸附NH3后自身折射率改变,进而导致无芯光纤干涉谱谐振波长发生变化的特性。通过建立NH3体积分数与谐振波长偏移量的关系,最终实现了NH3体积分数的测量。本文基于模式传输理论对ZnO涂层SNS传感器的光谱特性进行了仿真,仿真结果显示:当ZnO膜层的折射率从1.929变化至1.889时,60 nm和130 nm ZnO膜厚下SNS传感器的灵敏度分别为11.8 nm/RIU和28.6 nm/RIU。制备了ZnO膜厚分别为60 nm和130 nm的SNS传感器,其在NH3体积分数为0~42.0×10^(-6)环境下的灵敏度相差不大,这主要是由ZnO对NH3的吸附饱和引起的。进一步分析获得60 nm ZnO膜厚下SNS传感器的平均灵敏度为16.87×10^(6)pm,检测限为6.6×10^(-6),响应时间和恢复时间分别为70 s和90 s。随着温度由16.5℃升至56℃,该传感器对NH3的检测灵敏度从17.96×10^(6)pm降低至7.57×10^(6)pm,温度和时间对检测限的影响分别为0.0237×10^(-6)℃-1和0.026×10^(-6)d^(-1),该传感器具有较好的稳定性。

关键词：传感器无芯光纤氧化锌氨气测量温度

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基于电流自适应补偿的高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统

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光子学报 2023年第2期52卷 71-81页

作者：黄怿尤越邓传鲁胡程勇汪立森张小贝王廷云上海大学特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

针对半导体激光器在实际应用中波长、功率稳定性较差以及控制系统复杂等问题,设计了一套高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统。该系统利用模糊比例-积分-微分控制算法稳定功率,并通过两次正交试验优化算法参数,减小功率超调量,同时... 详细信息

针对半导体激光器在实际应用中波长、功率稳定性较差以及控制系统复杂等问题,设计了一套高稳定度调制光栅Y分支型激光器控制系统。该系统利用模糊比例-积分-微分控制算法稳定功率,并通过两次正交试验优化算法参数,减小功率超调量,同时提出电流自适应补偿的波长校准算法,提升不同功率下的波长稳定性,解决电流内环反馈时引起的波长和功率交叉影响问题。结果表明,仿真优化后的激光器功率超调量从1.528%降低至0.014%,系统调整次数由21减小至17;测试调制光栅Y分支型激光器60 min内的功率漂移量仅为0.0044 mW,稳定度达到0.0604%,波长漂移量为1.9 pm,稳定度达到1.22×10^(−6)。经校准,激光器的半导体光放大器电流在28~78 mA范围内,波长变化量从23.4 pm减小至2.6 pm。

关键词： MG-Y激光器激光器控制系统正交试验波长校准自适应高稳定度

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新型静电聚结分离器油-水分离特性

石油学报（石油加工） 2015年第4期31卷 930-938页

作者：田成坤吕宇玲何利民胡成勇习进路中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石油北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司北京100083

将同轴圆柱绝缘电极和传统重力式分离器整合,设计出了新型静电聚结分离器。基于Maxwell-Wagner模型,从电介质极化的角度分析了同轴圆柱绝缘电极的电场-频率分布特性;采用水-原油乳状液作为实验介质,利用显微高速摄像系统考察了电场强度... 详细信息

将同轴圆柱绝缘电极和传统重力式分离器整合,设计出了新型静电聚结分离器。基于Maxwell-Wagner模型,从电介质极化的角度分析了同轴圆柱绝缘电极的电场-频率分布特性;采用水-原油乳状液作为实验介质,利用显微高速摄像系统考察了电场强度、频率、乳状液含水率对新型静电聚结分离器聚结和分离效率的影响。结果表明,新型静电聚结分离器能够有效避免乳状液的二次乳化,并对不同流量、含水率的乳状液具有良好的适应性。交流电场作用下,绝缘电极在低频和高频时具有不同的电场分布特性,可以通过计算绝缘电极的极化弛豫时间获得高效聚结频率。乳状液含水率越高,最优电场强度和拐点频率越小,极板电压和频率是决定静电聚结分离器能耗的关键因素。

关键词：乳状液静电聚结分离器绝缘电极电场液滴

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调制光栅Y分支型激光器高效调谐特性研究

中国激光 2024年第2期51卷 1-9页

作者：黄怿尤越张浩森邓传鲁胡程勇汪立森张小贝王廷云上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444

针对调制光栅Y分支型(MG-Y)激光器在实际应用中波长-电流查找表(LUT)构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够... 详细信息

针对调制光栅Y分支型(MG-Y)激光器在实际应用中波长-电流查找表(LUT)构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够高效且准确地定位激光器的平滑波长调谐路径。同时提出一种自适应功率校准算法,提升了激光器在波长调谐时的功率稳定性。测试结果表明:基于波长测试框架的LUT仅包含3147个反射器电流-波长组合;激光器的波长调谐范围为1528~1568 nm,波长调谐步长为5 pm;边模抑制比(SMSR)大于40 dB;波长准确度优于±2.9 pm;波长重复性优于1.9 pm;波长调谐时功率漂移量小于0.408 mW,稳定度为3.57%;解调出光纤非本征法布里-珀罗干涉型(EFPI)传感器的腔长变化量小于7.58 nm,可以应用于光纤传感等实际场景。

关键词：激光器半导体激光器波长调谐功率校准光纤传感

基于磁致折变效应的掺铒光纤磁场传感器温度特性研究

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中国激光 2022年第9期49卷 157-165页

作者：刘思晨黄怿邓传鲁胡程勇黄彩红董艳华张小贝王廷云上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444

对基于磁致折变效应的掺铒光纤磁场传感器的温度特性进行了理论分析和实验测量。理论上,基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)研究了温度对掺铒光纤磁致折变效应的影响,结果表明,温度升高会增大掺铒石英材料的原子磁矩,从... 详细信息

对基于磁致折变效应的掺铒光纤磁场传感器的温度特性进行了理论分析和实验测量。理论上,基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)研究了温度对掺铒光纤磁致折变效应的影响,结果表明,温度升高会增大掺铒石英材料的原子磁矩,从而增强其磁致折变效应。实验上,基于磁致折变效应,以掺铒光纤作为Mach-Zehnder光纤干涉仪的传感臂,研制了磁场传感器,结果表明,干涉波谷的谐振波长随温度的升高发生红移,传感器的磁场灵敏度随之增加,16.7℃和43.5℃温度下传感器的灵敏度分别为12.63pm/mT和25.53pm/mT,温度变化会影响磁场的测量精度。

关键词：传感器磁致折变效应掺铒光纤温度特性磁场传感 Mach-Zehnder干涉仪

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强电磁干扰环境下光纤束传像系统的设计研究

应用光学 2020年第6期41卷 1289-1297页

作者：徐冬金黄怿邓传鲁胡程勇张小贝王廷云上海大学上海先进通信与数据科学研究院特种光纤与光接入网重点实验室上海200444

为解决电磁辐射干扰环境中图像稳定传输的问题,设计并开发了具有抗强电磁干扰能力的光纤束传像系统。利用ZEMAX光学设计软件,对传像系统中前置物镜和后置目镜分别进行了设计,并根据物镜和目镜的初始像差分布情况,利用优化函数,结合各种... 详细信息

为解决电磁辐射干扰环境中图像稳定传输的问题,设计并开发了具有抗强电磁干扰能力的光纤束传像系统。利用ZEMAX光学设计软件,对传像系统中前置物镜和后置目镜分别进行了设计,并根据物镜和目镜的初始像差分布情况,利用优化函数,结合各种操作数,对系统的像差进一步优化。优化结果表明,物镜各视场的光学调制传递函数(MTF)值在空间频率为38 lp/mm处大于0.85,目镜各视场的MTF值在空间频率为120 lp/mm处大于0.3,具有较高的成像质量。针对选用的物镜、目镜、光纤束及CCD的结构特点,设计并制备出系统连接的耦合器件,并搭建了一套传像系统,进行图像传输实验。对系统的成像质量以及影响因素进行分析,采用Gamma算法提高像面亮度,获得了高质量的传输图像。

关键词：图像传输光纤束光学设计抗电磁干扰

基于改进经验小波变换的局部放电荧光信号去噪

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电力工程技术 2023年第5期42卷 63-69页

作者：胡程勇王廷云黄怿张小贝李群张子阳上海大学(特种光纤与光接入网重点实验室) 上海200444 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

由于现场环境的复杂性,局部放电(partial discharge,PD)检测伴随着大量噪声干扰,易出现PD漏报与误报现象,影响电力设备后续运维工作。文中采用荧光光纤PD检测法,提出了基于谱峭度和改进经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)... 详细信息

由于现场环境的复杂性,局部放电(partial discharge,PD)检测伴随着大量噪声干扰,易出现PD漏报与误报现象,影响电力设备后续运维工作。文中采用荧光光纤PD检测法,提出了基于谱峭度和改进经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)的自适应PD荧光信号去噪算法。首先利用快速谱峭度图确定荧光信号傅里叶频谱的紧支撑区域边界,随后对含噪荧光信号进行EWT分解并获得荧光信号所在的有用信号分量,最后对有用信号分量采用小波阈值法去除残留噪声,得到去噪后的PD荧光信号。利用该方法对仿真荧光信号进行去噪分析,并将去噪结果与经验模态分解-小波变换(empirical mode decomposition-wavelet transform,EMD-WT)法和EWT法进行对比,结果表明,该方法在信噪比、均方根误差和归一化相关系数等指标方面都有所提升,证明了该方法具有良好的去噪效果。此外,实测信号的去噪结果表明,该方法的降噪率优于EMD-WT法和EWT法,具有较好的噪声抑制能力。

关键词：局部放电(PD) 荧光光纤光纤传感经验小波变换(EWT) 谱峭度去噪

基于多谐波混频和非线性曲线拟合的相位解调算法

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光学学报 2024年第21期44卷 35-44页

作者：黄怿赵宗领蔡冰涛胡程勇邓传鲁张琦陈伟张小贝王廷云上海大学特种光纤与光接入网省部共建国家重点实验室培育基地特种光纤与先进通信国际合作联合实验室中国电子科技集团公司第二十三研究所

为了消除相位生成载波解调算法中相位调制深度漂移和载波相位延迟引起的非线性失真，提出一种基于多谐波混频和非线性曲线拟合的改进算法。该算法利用三对参考载波分量与干涉信号混频消去相位延迟项；然后，利用列文伯格-马夸尔特非线... 详细信息

为了消除相位生成载波解调算法中相位调制深度漂移和载波相位延迟引起的非线性失真，提出一种基于多谐波混频和非线性曲线拟合的改进算法。该算法利用三对参考载波分量与干涉信号混频消去相位延迟项；然后，利用列文伯格-马夸尔特非线性曲线拟合算法获取的误差补偿方程，对调制深度漂移引起的非线性误差进行补偿；最后，采用符号恢复方法对解调信号的符号进行恢复。仿真和实验结果表明，改进方案的信纳比达到54.52 dB，总谐波失真低至-63.04 dB，解调系统的输入输出线性度高达99.99%。相比于传统算法，改进算法不受调制深度漂移和相位延迟的共同影响，具有更高的稳定性和更低的谐波失真。该研究为光纤传感器在实际应用中的信号处理方案提供了参考。

关键词：光纤光学相位生成载波相位调制深度载波相位延迟多谐波混频非线性曲线拟合符号恢复