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涂覆层对光纤布拉格光栅应变传递的影响机理分析

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仪器仪表学报 2016年第6期37卷 1233-1240页

作者：黄肖迪王源孙阳阳张清华由泽伟解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室南京210007 解放军理工大学国防工程学院南京210007

利用光纤布拉格光栅(FBG)测量结构物表面的应变时,FBG的涂覆层会对其应变传递产生影响,从而造成测量结果与真实应变之间有较大的差异。针对此问题,建立了应变传递模型对有涂覆层和无涂覆层两种FBG应变传递率进行了理论分析,得出了两者... 详细信息

利用光纤布拉格光栅(FBG)测量结构物表面的应变时,FBG的涂覆层会对其应变传递产生影响,从而造成测量结果与真实应变之间有较大的差异。针对此问题,建立了应变传递模型对有涂覆层和无涂覆层两种FBG应变传递率进行了理论分析,得出了两者的平均应变传递率随粘贴长度的增大而增大。为了验证理论模型的适用性,进行了等强度梁实验,实验结果表明在相同的粘贴长度下有涂覆层FBG的平均应变传递率较低,且其最大平均应变传递率仅能达到92%,而无涂覆层FBG在粘贴长度达到6 cm时,应变传递率已经可以达到99%,可以满足绝大多数的应变测量需求。所建立的应变传递数学模型与实际的试验验证结果相符,深刻揭示了涂覆层对FBG应变传递率的影响规律,为FBG应变测量的工程应用提供了重要的参考。

关键词：光纤布拉格光栅涂覆层应变传递粘贴长度

真空热环境下不同涂覆层光纤传输损耗特性影响研究

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红外与激光工程 2019年第11期48卷 218-225页

作者：张景川张雯杨晓宁裴一飞北京卫星环境工程研究所北京100094 中国空间技术研究院通信卫星事业部北京100094

为满足光纤光栅传感技术在高真空热环境下的应用,分析了丙烯酸酯和聚酰亚胺2种不同涂覆层单模紧套光纤作为传输光纤,在高真空热环境下对FBG峰值功率的影响,并进行了实验验证。首先,设计了高真空热环境下传输光纤等效模型;接着,设计了不... 详细信息

为满足光纤光栅传感技术在高真空热环境下的应用,分析了丙烯酸酯和聚酰亚胺2种不同涂覆层单模紧套光纤作为传输光纤,在高真空热环境下对FBG峰值功率的影响,并进行了实验验证。首先,设计了高真空热环境下传输光纤等效模型;接着,设计了不同涂覆层光纤传输损耗特性影响实验方案,搭建了硬件在环检测平台;最后,进行了实验验证,探索了在高真空热环境条件下,不同涂覆层单模传输光纤随着温度、真空度变化对FBG反射谱功率峰值影响规律。实验结果表明:真空度从常压降至10-4Pa水平再恢复至常压,丙烯酸酯和聚酰亚胺2种不同涂覆层单模传输光纤温度从常温降至-196℃再恢复至常温,历经224 h,FBG反射谱功率峰值均不发生变化,为光纤传感技术在高真空(压力约为10-4Pa水平)、热环境(-196~25℃循环)中应用提供理论及实验依据。

关键词：高真空热环境光纤光栅涂覆层反射谱

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基于脉冲漏磁原理的涂覆层下腐蚀缺陷检测

传感技术学报 2011年第7期24卷 990-995页

作者：左宪章张韬田贵云张云费骏骉军械工程学院电气工程系石家庄050003 纽卡斯尔大学电气电子与计算机工程学院

脉冲漏磁检测技术在铁磁性板材、管道的裂纹、腐蚀等缺陷的检测方面有很大的优势。但是由于腐蚀类缺陷产生的漏磁信号非常微弱,导致常规的对称励磁结构型脉冲漏磁传感器对不同程度的腐蚀缺陷的检测灵敏度不高。为解决这一问题,提出一种... 详细信息

脉冲漏磁检测技术在铁磁性板材、管道的裂纹、腐蚀等缺陷的检测方面有很大的优势。但是由于腐蚀类缺陷产生的漏磁信号非常微弱,导致常规的对称励磁结构型脉冲漏磁传感器对不同程度的腐蚀缺陷的检测灵敏度不高。为解决这一问题,提出一种新型非对称励磁结构型传感器。并利用有限元分析以及实验的方法验证了新型非对称励磁结构型传感器对无涂覆层以及带涂覆层钢板的腐蚀缺陷都有良好的检测精度,达到了预期的检测效果。

关键词：脉冲漏磁腐蚀检测有限元分析涂覆层传感器

涂覆层对长周期光纤光栅温度传感特性的影响研究

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激光杂志 2016年第12期37卷 131-133页

作者：江柳清胡义慧江超杨义发湖北师范大学物理与电子科学学院湖北黄石435002

本文研究了光纤涂覆层对高频CO2激光刻写的长周期光纤光栅的温度传感特性的影响，发现在50-100℃温度范围内，带涂覆层的长周期光纤光栅的温度灵敏度跟剥去涂覆层刻写的长周期光纤光栅的温度灵敏度一样，均可以达到100pm／℃。实验表明... 详细信息

本文研究了光纤涂覆层对高频CO2激光刻写的长周期光纤光栅的温度传感特性的影响，发现在50-100℃温度范围内，带涂覆层的长周期光纤光栅的温度灵敏度跟剥去涂覆层刻写的长周期光纤光栅的温度灵敏度一样，均可以达到100pm／℃。实验表明：光纤涂覆层对长周期光纤光栅的温度传感特性没有显著影响，但带涂覆层的长周期光纤光栅以其机械强度的优势更适合用在低温测量中。

关键词：光纤光栅传感器涂覆层高频CO2脉冲激光长周期光纤光栅温度特性

涂覆层对长周期光纤光栅液体浓度传感特性的影响

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激光杂志 2017年第3期38卷 20-23页

作者：江柳清胡义慧朱国良杨义发江超湖北师范大学物理与电子科学学院湖北黄石435002

长周期光纤光栅是一种性能优良的光纤无源器件,在光纤传感方面用途广泛。利用高频CO2激光器在涂覆层没有剥除的光纤上刻写了长周期光纤光栅,进行了液体浓度传感特性实验研究。实验结果表明:带涂覆层的长周期光纤光栅的谐振波长与峰值损... 详细信息

长周期光纤光栅是一种性能优良的光纤无源器件,在光纤传感方面用途广泛。利用高频CO2激光器在涂覆层没有剥除的光纤上刻写了长周期光纤光栅,进行了液体浓度传感特性实验研究。实验结果表明:带涂覆层的长周期光纤光栅的谐振波长与峰值损耗对液体浓度变化不敏感,涂覆层可以缓冲外界环境折射率变化对长周期光纤光栅特性的影响。若考虑传感应用中的机械强度要求,在相同条件下带涂覆层的长周期光纤光栅更适合作为对环境折射率不敏感的传感元件使用。

关键词：光纤光栅传感长周期光纤光栅液体浓度传感器涂覆层

涂覆层对高频CO2激光刻写的LPFG特性的影响

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涂覆层对高频CO2激光刻写的LPFG特性的影响

作者：江柳清湖北师范大学

学位级别：硕士

长周期光纤光栅作为光纤光栅的一个重要成员,在温度、应变、折射率等物理量的传感测量中,优势突出,受到人们的重视。长周期光纤光栅具有耐腐蚀、耐高温、不受电磁干扰等特点,能够在恶劣环境中使用,但需要它必须有一定的机械强度水平。... 详细信息

长周期光纤光栅作为光纤光栅的一个重要成员,在温度、应变、折射率等物理量的传感测量中,优势突出,受到人们的重视。长周期光纤光栅具有耐腐蚀、耐高温、不受电磁干扰等特点,能够在恶劣环境中使用,但需要它必须有一定的机械强度水平。然而实际情况是,在刻写光纤光栅时为了提高刻写效率,一般会剥掉光纤外面的保护层---涂覆层,但刻写出的光纤光栅的机械强度大打折扣。本文通过实验探讨如何在涂覆层没有剥除的光纤上利用高频CO2脉冲激光刻写长周期光纤光栅,研究该光栅的温度、应变与折射率等传感特性。为实际应用中,利用长周期光纤光栅制作传感器提供一些有用的参考。得到下面一些结论:1、概括了长周期光纤光栅的发展历史与制作方法,及其在光通信和光纤传感领域中的应用。推导了长周期光纤光栅的耦合模理论相关方程,对相关参数的物理意义进行了解读。2、论述了高频CO2脉冲激光刻写长周期光纤光栅的方法与机理。利用高频CO2脉冲激光刻写了两种长周期光纤光栅,对比研究了涂覆层对光栅刻写过程的影响。实验结果表明:涂覆层的存在会起到缓冲激光辐射的作用,使刻写次数增多。3、对刻写的长周期光纤光栅进行了退火特性和温度传感特性实验,分析了涂覆层对长周期光纤光栅温度特性的影响。实验结果表明:涂覆层会影响传导到光纤芯/包层的热量,且由于涂覆层和芯/包层材料的差异,会引入一定量的应力,但对温度灵敏度(都为0.1nm/℃)没有影响。4、对刻写的长周期光纤光栅进行进行了液体浓度传感特性实验,分析了涂覆层对其折射率传感特性的影响。实验结果表明:涂覆层的存在相当于增加了光纤包层的半径,会减小光纤的折射率灵敏度。5、对刻写的长周期光纤光栅进行了轴向应变实验,探讨了涂覆层对其轴向应变传感特性的影响。实验结果表明:轴向拉伸量相同时,带涂覆层的长周期光纤光栅的应变要比剥除涂覆层的光栅小,最终导致带涂覆层长周期光纤光栅的应变灵敏度(-1.2921 nm/mε)要比剥除涂覆层的应变灵敏度大(-0.7907nm/mε)。总之,在涂覆层没有剥除的光纤上刻写的长周期光纤光栅,具有较好的温度、应变传感特性。

关键词：长周期光纤光栅耦合模理论涂覆层传感特性

光纤涂覆层对应力长周期光纤光栅传输谱特性影响的实验研究

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南开大学学报（自然科学版） 2006年第5期39卷 26-29页

作者：张振宇王新伟庄怀轩李洪刚盛秋琴南开大学物理科学学院天津300071

就涂覆层对应力长周期光纤光栅谱特性影响进行了研究,发现去涂覆层的应力长周期光纤光栅的谱特性对应力的灵敏度比未去涂覆层的明显的高,且大大改善了其传输谱的特性.

关键词：涂覆层应力长周期光纤光栅谱特性

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树脂结合剂金刚石线锯的涂覆层研究

金刚石与磨料磨具工程 2016年第3期36卷 6-10页

作者：郑路葛培琪毕文波苑国强山东大学机械工程学院济南250061 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆... 详细信息

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆层中环氧树脂与酚醛树脂的质量比为2.5∶1、增韧剂CTBN质量分数为13%、偶联剂KH-550质量分数为1%、纳米SiO2的质量分数为3%、金刚石磨粒含量为500mg/mL时,制作的树脂结合剂金刚石线锯在材料去除率、磨损率、涂覆层结合力、切割表面质量等方面综合性能最优。

关键词：树脂结合剂金刚石线锯涂覆层正交试验

芳纶纤维表面涂覆层组成及其力学性能关系研究

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玻璃钢／复合材料 2006年第4期 20-22页

作者：申明霞费传军夏涛邓洪廖颖芳河海大学材料系江苏南京210098 中材科技股份有限公司江苏南京210012 不详

通过研究芳纶纤维表面涂覆层的组成与涂覆层胶膜力学性能的关系,探讨了影响芳纶纤维涂覆层力学性能的因素,提出了适于芳纶纤维表面处理的间苯二酚甲醛胶乳(RFL)处理剂配方,并讨论了环氧树脂乳液、聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液对RFL胶膜的... 详细信息

通过研究芳纶纤维表面涂覆层的组成与涂覆层胶膜力学性能的关系,探讨了影响芳纶纤维涂覆层力学性能的因素,提出了适于芳纶纤维表面处理的间苯二酚甲醛胶乳(RFL)处理剂配方,并讨论了环氧树脂乳液、聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液对RFL胶膜的性能影响。

关键词：芳纶纤维 RFL 涂覆层胶膜力学性能