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光栅光纤在起重机金属结构监测中的应用研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2023年第5期 37-40页

作者：孙浩天津市特种设备监督检验技术研究院天津300192

起重机的应力应变是起重机状态监测的重要指标之一,本文提出了一种基于光栅光纤的的状态监测系统,能够解决起重机金属结构的在线检测,介绍了结构检测的意义,制定了监测的技术方案,以某厂生产的 80t汽车吊为监测对象,利用起重机光栅光纤... 详细信息

起重机的应力应变是起重机状态监测的重要指标之一,本文提出了一种基于光栅光纤的的状态监测系统,能够解决起重机金属结构的在线检测,介绍了结构检测的意义,制定了监测的技术方案,以某厂生产的 80t汽车吊为监测对象,利用起重机光栅光纤监测系统对其进行了监测实验,实验结果表明本文的起重机监测系统精度较高,具有较强的实用性从而实现光纤光栅应变测量技术与起重机评估相结合,为光纤光栅应变测量技术应用到其他机械或结构打下坚实的基础。不但可以及时的发现金属结构失效的前兆,还能够积累大量的监测数据,为状态评估提供数据支持。

关键词：光栅光纤应力应变检测状态监测

桥梁结构健康与石油井安全监测中光栅光纤传感网络技术的应用

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磁性元件与电源 2014年第1期 158-162页

作者：吴康

本文将对光纤布拉格光栅传感网络技术的特征及其在桥梁结构与石油、天然气井安全监测中的应用作分析说明。

关键词：光栅光纤传感网络监测桥梁结构

红外热像技术与光栅光纤探测技术在工业隐患事故及消防安全中的应用

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磁性元件与电源 2011年第7期 134-138页

作者：叶云燕

本文将对红外探测技术（以典型的红外热像仪为例）与光栅光纤探测技术在工业隐患事故与消防及隧道安全报警中的应用作分析研讨。

关键词：红外探测光栅光纤安全隐患气体泄漏

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金属钢带光栅光纤线位移测量传感器的研究

大连理工大学学报 1997年第S2期37卷 71-71页

作者：史淑华许兴智李洪洋张丰宇北京超精细工程研究所

在分析目前国内外线位移测量传感器的主要缺点的基础上，提出了一种新型线位移测量传感器。阐述了其主要结构、原理与更新、性能指标。

关键词：光栅光纤位移测量传感器

金属钢带光栅光纤角位移与线位移传感器技术研究

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大连理工大学学报 1997年第S2期37卷 78-78页

作者：史淑华许兴智徐重廉北京超精细工程研究所

金属钢带光栅光纤角位移与线位移传感器技术研究史淑华许兴智徐重廉等（北京超精细工程研究所１０００８３）该项目是信息科学自动化领域中的一个重要课题。内容：钢带光栅制造技术；光栅光纤融合技术及用于角位移和线位移测量的基础研... 详细信息

金属钢带光栅光纤角位移与线位移传感器技术研究史淑华许兴智徐重廉等（北京超精细工程研究所１０００８３）该项目是信息科学自动化领域中的一个重要课题。内容：钢带光栅制造技术；光栅光纤融合技术及用于角位移和线位移测量的基础研究。用于智能加工设备、机器人、石化...

关键词：光栅光纤传感器技术角位移线位移测量线位移传感器工程研究光栅制造智能加工基础研究信息科学

光栅光纤火灾探测系统在原油储罐上的成功应用

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科技创新导报 2012年第8期9卷 19-19页

作者：谭兴马成福韩练辉强富平中国石油西部管道乌鲁木齐输油气分公司新疆乌鲁木齐833418

通过对光栅光纤火灾探测系统的应用分析,通过在光纤轴向上建立周期性的折射率分布,改变或控制光在该区域的传播,将储油罐温度变化通过光信号传回控制系统,并与消防系统进行联动,达到自动火灾探测灭火功能。同时该系统具有体积小、防爆... 详细信息

通过对光栅光纤火灾探测系统的应用分析,通过在光纤轴向上建立周期性的折射率分布,改变或控制光在该区域的传播,将储油罐温度变化通过光信号传回控制系统,并与消防系统进行联动,达到自动火灾探测灭火功能。同时该系统具有体积小、防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰、无电传输、使用灵活、易于同光纤集成及可构成网络等诸多优点,现已被成功运用于中哈原油管道原油储罐的火灾探测系统。

关键词：光栅光纤优点原油储罐火灾探测系统

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数据挖掘的光纤光栅传感器复用解调技术

激光杂志 2020年第10期41卷 187-191页

作者：潘莹王君哈尔滨学院信息工程学院哈尔滨150086

针对现有技术获得的光信号采样点之间的欧式距离较大,导致解调后信号还原度不高,为此提出基于数据挖掘算法的光纤光栅传感器复用解调技术。利用数据挖掘与分割聚类的基本思想,将光纤光栅传感器信号采样点中的噪声信号剥离,并提取信道中... 详细信息

针对现有技术获得的光信号采样点之间的欧式距离较大,导致解调后信号还原度不高,为此提出基于数据挖掘算法的光纤光栅传感器复用解调技术。利用数据挖掘与分割聚类的基本思想,将光纤光栅传感器信号采样点中的噪声信号剥离,并提取信道中调制信号的相位信息;根据提取结果利用内调制与外调制相结合的双重方法获取光信号相位差净值,完成对光纤光栅传感器复用信号的解调,并保留了原始基带信号中的细节信息。实验测试结果表明,提出解调技术的信号还原度优于传统技术,解调后信号的相位变化与初始信号趋于一致,说明该技术具有极高的应用价值。

关键词：数据挖掘分割聚类光栅光纤传感器相位差

基于船舶监测系统的光纤光栅传感器诊断及试验研究

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基于船舶监测系统的光纤光栅传感器诊断及试验研究

作者：张鲁迪哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

船舶结构监测系统对船体进行长期监测与实时评估,是预防船舶在复杂多变的海洋环境下,由众多因素导致的结构性破坏的有效手段之一。但是船舶结构应力监测与评估系统研究处于发展的初级阶段,在实际工程中仍有许多缺陷。监测系统中采用的... 详细信息

船舶结构监测系统对船体进行长期监测与实时评估,是预防船舶在复杂多变的海洋环境下,由众多因素导致的结构性破坏的有效手段之一。但是船舶结构应力监测与评估系统研究处于发展的初级阶段,在实际工程中仍有许多缺陷。监测系统中采用的光纤光栅应变传感器虽然是一种较为成熟的传感器,但是其行业规范的不完善以及对其故障诊断研究的不足,导致在实际应用过程中存在较大的隐患。为了提高船舶结构监测系统的适用性与可靠性,本文研究了光纤光栅应变传感器的传感器特性、传感器故障诊断系统以及传感器温度补偿算法等,主要内容如下:首先,对光纤光栅应变传感器的特性从原理层面进行了研究,并针对不同种类的传感器进行了性能试验,确定了适用于船舶结构监测系统的高可靠性的传感器,结合传感器的复用方式,设计了应用于船舶结构监测系统的混合传感器网络。其次,对船用光纤光栅应变传感器进行了故障诊断研究,提出了船舶航行过程中可能出现的故障类型并分析其成因,建立了传感器故障库,提出了切实可行的传感器故障诊断方案,设计了测试试验对故障诊断方法进行验证,同时将故障诊断系统整合到船舶结构监测系统中,并用软件加以实现。最后,研究了光纤光栅应变传感器的温度补偿方法,设计了针对传感器温度漂移特性的测试试验,设计了针对传感器温度-应力性能的测试试验,并采用基于BP神经网络的光纤光栅应变传感器温度补偿算法消除温度对传感器的影响,通过试验对传感器温度补偿方法之准确性和可靠性加以验证。

关键词：船舶结构监测系统光栅光纤故障诊断温度补偿

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光纤光栅内腔式法布里—珀罗电流传感器研究

光纤光栅内腔式法布里—珀罗电流传感器研究

作者：陈超西北工业大学

学位级别：硕士

电流互感器作为电力系统中的重要设备，对电力系统的正常运行和电力的精确计量有非常重要的作用。随着电力工业的发展，输变电电压等级不断提高，系统的测量和保护精度要求不断提高，传统的电流传感器已经不能很好的满足电力工业的需要... 详细信息

电流互感器作为电力系统中的重要设备，对电力系统的正常运行和电力的精确计量有非常重要的作用。随着电力工业的发展，输变电电压等级不断提高，系统的测量和保护精度要求不断提高，传统的电流传感器已经不能很好的满足电力工业的需要，新型光电式电流互感器替代传统的电磁式电流互感器是必然的趋势。光纤电流传感器是一种集光纤传感技术、光电技术、非线性光学及信号处理技术等多个学科的理论和应用于一体的新型传感器。由于其具有电气绝缘性好，不受电磁场的干扰，无电源，体积小，灵敏度高等固有的特点和优势，将成为传统电流互感器的最具优势的替代品。本文针对目前电力工业对电流互感器的要求，在详细研究了国内外光纤电流传感器发展现状的基础上，提出了一种新型光纤电流传感器方案。传感头的设计是基于磁致伸缩效应，采用光纤光栅法布里—珀罗(Fabry-Perot)干涉仪结构。通过在一根单模光纤上制作两个参数完全相同的光纤布拉格光栅(FBG)作为Fabry-Perot干涉腔的两个反射镜，构成一个光纤光栅内腔式Fabry-Perot电流传感头。该传感器不仅具有一体化光纤结构的全部优点，而且采用了光强变化频率测量技术，和传统的光强测量技术相比，避免了直接测量模拟信号带来的较大误差，使传感器系统具有较强的抗干扰能力和稳定性。在光电信号检测方面，本文设计了传感器光电信号处理的电子线路。利用最新的数字信号处理技术，实现了光强变化频率测量。在器件的选用、信号处理和软件算法等方面都作了深入的研究，对光电转换、信号处理等各部分的组成和工作原理进行了详细地分析和阐述，力求精简电路并提高测量精度。在上述工作的基础对该光纤电流传感器系统进行了初步的实验研究，分析了实验系统的测量结果和试验误差。利用实验中获得的数据画出了与理论值对比的输入输出特性曲线，初步证明了该电流传感器系统的可行性。研究结果表明该传感器结构简单、灵敏度高、价格低、输出特性良好、易于应用，对进一步的实用化设计和产品研制提供研究基础。最后，针对系统中的不足之处提出了改进措施，并对所做工作进行了总结。

关键词：光纤电流传感器磁致伸缩光栅光纤 Fabry-Perot干涉频率测量信号处理