本文關(guān)鍵詞：光纖傳感技術(shù)在高溫超導(dǎo)電纜中的應(yīng)用研究

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【摘要】：高溫超導(dǎo)電纜憑借其通流容量大、線路損耗小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)獲得了國內(nèi)外廣泛關(guān)注,而高溫超導(dǎo)電纜通常運(yùn)行在液氮環(huán)境中,一旦發(fā)生失超,則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行環(huán)境的溫度發(fā)生劇烈變化,同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)帶來重大影響。PT-100鉑電阻等傳統(tǒng)低溫溫度傳感器易受高電壓、強(qiáng)電磁干擾,而光纖傳感技術(shù)憑借其抗電磁干擾等優(yōu)勢(shì)在工程領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用,因此將光纖傳感技術(shù)引入到高溫超導(dǎo)電纜的溫度監(jiān)測(cè)中具有重要意義。本文針對(duì)高溫超導(dǎo)電纜的溫度監(jiān)測(cè)要求,分別對(duì)光纖Bragg光柵傳感技術(shù)以及‘后向拉曼散射分布式光纖傳感技術(shù)在傳感器低溫溫度傳感特性、傳感器低溫溫度標(biāo)定、傳感信號(hào)處理、低溫傳感系統(tǒng)搭建以及高溫超導(dǎo)電纜直流臨界測(cè)溫對(duì)比等方面展開了研究,相關(guān)的研究?jī)?nèi)容與成果如下：(1)通過對(duì)五種不同光纖Bragg光柵傳感器在低溫環(huán)境下的溫度傳感特性對(duì)比,得到了光纖Bragg光柵傳感器在低溫下的波長(zhǎng)-溫度傳感特性曲線,以及涂覆材料、封裝材料對(duì)傳感器溫度傳感性能的影響,并通過搭建低溫標(biāo)定平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)OS4200型傳感器的逐點(diǎn)式標(biāo)定,最后利用小波降噪對(duì)傳感信號(hào)進(jìn)行處理并通過提出一種數(shù)據(jù)處理量少、計(jì)算精度高的尋峰算法實(shí)現(xiàn)了光纖Bragg光柵傳感技術(shù)在低溫環(huán)境下的應(yīng)用；(2)以AP-Sensing分布式光纖測(cè)量主機(jī)為主體,設(shè)計(jì)了一套后向拉曼散射分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng),并通過與PT-100鉑電阻在低溫下的溫度變化對(duì)比,證明該套分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)低溫環(huán)境下的溫度測(cè)量;(3)通過繞制一段0.2m長(zhǎng)的高溫超導(dǎo)電纜樣纜,并將PT-100鉑電阻、光纖Bragg光柵傳感器以及分布式光纖傳感器嵌入其中,對(duì)實(shí)驗(yàn)樣纜進(jìn)行直流臨界實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明光纖Bragg光柵測(cè)溫系統(tǒng)與后向拉曼散射分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)均能正常反映高溫超導(dǎo)電纜失超時(shí)的溫度變化,分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)由于測(cè)量原理的原因?qū)е聹y(cè)溫?cái)?shù)據(jù)有一定延遲。本文通過對(duì)光纖傳感技術(shù)在低溫環(huán)境下應(yīng)用的探索性研究,所得數(shù)據(jù)與成果對(duì)光纖傳感技術(shù)在高溫超導(dǎo)電纜的實(shí)際工程應(yīng)用提供了重要支持,并具有一定實(shí)際意義與參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：低溫 光纖Bragg光柵 分布式光纖 高溫超導(dǎo)電纜
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM249.7;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要工作內(nèi)容11-13
• 第2章 光纖Bragg光柵低溫傳感特性研究13-46
• 2.1 光纖Bragg光柵基本傳感原理13-17
• 2.2 光纖Bragg光柵溫度傳感器低溫傳感特性實(shí)驗(yàn)17-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置18-21
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程21-22
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果22-28
• 2.3 光纖Bragg光柵傳感器低溫標(biāo)定系統(tǒng)28-37
• 2.3.1 低溫標(biāo)定系統(tǒng)硬件構(gòu)成28-30
• 2.3.2 低溫標(biāo)定系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)30-33
• 2.3.3 光纖Bragg傳感器低溫標(biāo)定實(shí)驗(yàn)33-37
• 2.4 基于小波分析的光纖Bragg光柵尋峰算法研究37-45
• 2.4.1 光纖Bragg光柵傳感信號(hào)小波分析處理37-40
• 2.4.2 尋峰算法對(duì)比分析40-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第3章 后向拉曼散射分布式光纖低溫測(cè)量系統(tǒng)46-57
• 3.1 分布式光纖基本傳感原理46-48
• 3.2 AP-Sensing分布式光纖低溫測(cè)量系統(tǒng)48-54
• 3.2.1 硬件構(gòu)成部分49-51
• 3.2.2 軟件設(shè)計(jì)部分51-53
• 3.2.3 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)53-54
• 3.3 分布式光纖低溫測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)54-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 高溫超導(dǎo)電纜直流臨界實(shí)驗(yàn)57-62
• 4.1 高溫超導(dǎo)電纜樣纜繞制57-58
• 4.2 實(shí)驗(yàn)過程58-60
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其它成果67-68
• 致謝68

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