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基于角锥反射镜的光纤探头式激光干涉位移传感研究

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基于角锥反射镜的光纤探头式激光干涉位移传感研究

作者：谷庭龙华中科技大学

学位级别：硕士

基础科学研究取得突破发展离不开精密测量技术的革新,高精度位移传感器是基础物理领域精密测量研究常见的工具之一。在结构复杂的狭小空间中,探头式光纤位移传感器凭借着小尺寸、高精度、非接触等优点受到了研究者的青睐,但高紧凑小型... 详细信息

基础科学研究取得突破发展离不开精密测量技术的革新,高精度位移传感器是基础物理领域精密测量研究常见的工具之一。在结构复杂的狭小空间中,探头式光纤位移传感器凭借着小尺寸、高精度、非接触等优点受到了研究者的青睐,但高紧凑小型化的光纤位移传感器,通常会存在位移测量非线性误差大、测量范围小、调光难等问题,为了解决上述问题,我们开展了本论文的研究。本文首先提出了一种基于角锥反射镜和波长调制正交相位测量方法的光纤探头激光干涉位移传感设计。为解决测量范围小、目标物体反射镜安装难度大等问题,本文设计了一种含有探头反射镜的新型光纤探头,通过目标物体上的角锥反射镜,在光纤端面与探头反射镜间形成干涉光腔,将目标物体反射镜的安装难度转移至光纤探头的研制,提高了使用便携性。针对多次反射、激光波长和功率不稳定、工作参数测量误差等可能存在的误差来源,通过模拟分析,提出测量精度优于1 nm时,各项误差的限制范围。最后,根据设计完成了尺寸约10 mm×10 mm×3.6 mm的传感器光纤探头的制作,基于已有的波长和功率稳定的激光光源和数据采集控制模块,完成了传感器的搭建。通过分析测试位移传感器的干涉信号,得到传感器的工作参数,并针对测量结果中存在周期为2π的非线性误差,提出误差修正方案。经测试,本文研制的位移传感器在测量间距450 mm的范围内有较好对比度的干涉信号。在测量间距约60 mm的位置,测量得到位移非线性误差约2 nm。经过对周期非线性误差的补偿修正,最终得到传感器的位移测量水平优于1.5 nm。

关键词：位移传感器激光干涉光纤探头正交相位测量非线性误差修正

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基于光纤探头的光电图像径向畸变校正方法

激光杂志 2023年第12期44卷 207-211页

作者：李夕雯张可人赵建府电子科技大学成都学院成都611731

随着光电图像的广泛应用,图像畸变所带来的弊端日渐突显,为减少图像畸变影响,提升光电图像径向畸变校正效果,降低校正后失真程度,提出一种基于光纤探头的光电图像径向畸变校正方法。分析光纤探头的成像原理,确定被拍摄物体理想位置与发... 详细信息

随着光电图像的广泛应用,图像畸变所带来的弊端日渐突显,为减少图像畸变影响,提升光电图像径向畸变校正效果,降低校正后失真程度,提出一种基于光纤探头的光电图像径向畸变校正方法。分析光纤探头的成像原理,确定被拍摄物体理想位置与发生畸变后位置的映射关系,根据径向RAC的摄像机标定方法构建光电图像畸变模型,根据畸变模型求逆解算得光电图像的径向畸变程度,光电图像畸变损失的计算,根据直线投影不变性原理构建光电图像的畸变损失函数,采用Levenberg-Marguardt算法对函数求解,获得最优畸变系数,实现光电图像径向畸变校正。实验结果表明,所提方法校正时图像旋转角度小,校正后失真程度小,更符合人眼的视觉习惯。

关键词：光纤探头光电图像径向畸变畸变校正 Levenberg-Marguardt算法

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微波场中光纤探头温升的研究

传感技术学报 1991年第2期4卷 37-44页

作者：韩一平西安电子科技大学

当把光纤温度传感器置于微波场中测温时,由于受电磁场的作用,传感头内部将有能量损耗,以致发生测温偏差。本文将传感头简化成有限长圆柱,计算出在微波场中传感头的能量损耗和温度变化。最后还分析了一种实际热色效应光纤温度传感器。

关键词：微波场光纤探头温升光纤温度传感器电磁场热传导

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光纤探头测量管外沸腾两相流空泡率和流型的研究

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中国核科技报告 1996年 224-237页

作者：程慧平吴洪涛巴长喜颜晓明黄素逸核动力运行研究所华中理工大学武汉

为了测量核蒸汽发生器模拟体的汽液两相流空泡率和流型,采用国产两相流空泡率光纤探头于小型氟利昂两相流台架。光纤探头信号被动态采集并转换为数字形式。同时对信号的电平时序,电平概率密度函数和傅里叶谱函数进行了分析。汽液过渡的... 详细信息

为了测量核蒸汽发生器模拟体的汽液两相流空泡率和流型,采用国产两相流空泡率光纤探头于小型氟利昂两相流台架。光纤探头信号被动态采集并转换为数字形式。同时对信号的电平时序,电平概率密度函数和傅里叶谱函数进行了分析。汽液过渡的阈值由冷态压降试验确定。空泡率由单阈值方法确定,并与传热数值计算结果进行了比较。流型由上述时序和函数的特征图形确定,并经过目视观察记录证实。试验表明,光纤技术可以应用于两相流的流型和空泡份额测量。

关键词：光纤探头两相流多相流空泡率氟利昂热电偶丝传热实验流型流谱

光纤探头测量管外沸腾两相流空泡率和流型的研究

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中国核科技报告 1995年第S2期 62-63页

作者：程慧平吴洪涛巴长喜黄素逸华中理工大学武汉核动力运行研究所

为了测量核蒸汽发生器模拟体的汽液两相流空泡率和流型,采用国产两相流空泡率光纤探头于小型氟利昂两相流台架。光纤探头信

关键词：光纤探头空泡率流型流谱两相流多相流

光纤探头式分光光度计在丙酮碘化反应动力学研究中的应用

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化学通报 1987年第12期 34-36页

作者：何阿弟郏伟杰方雄盛复旦大学原子核科学系

丙酮的碘化反应——作为复杂反应的一个例子,是研究化学反应动力学时常被选用的一个物理化学实验。在该实验中,常用72型分光光度计通过间歇取样的方法,测出不同反应时刻反应物碘的浓度,经作图计算求得反应的速度常数。显然这种方法既费... 详细信息

丙酮的碘化反应——作为复杂反应的一个例子,是研究化学反应动力学时常被选用的一个物理化学实验。在该实验中,常用72型分光光度计通过间歇取样的方法,测出不同反应时刻反应物碘的浓度,经作图计算求得反应的速度常数。显然这种方法既费时又麻烦,且误差也较大。近几年来,光纤传感器的出现为我们提供了一种快速简便,可连续进行测量的分析

关键词：光纤探头丙酮碘化反应分光光度计光学式分析仪器