本文選題：光纖Sagnac干涉 + 靈敏度��； 參考：《南京航空航天大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：光纖傳感器由于具有電絕緣性能好,重量輕,響應(yīng)快,靈敏度高且抗電磁干擾、抗腐蝕等突出優(yōu)點(diǎn),正逐步應(yīng)用到大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控及材料損傷檢測(cè)等領(lǐng)域中。光纖Sagnac干涉儀具有零光程差、不會(huì)因兩傳感臂長(zhǎng)度不一致引起噪聲且適合分布式檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),是目前聲發(fā)射(AE)檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文在研究Sagnac干涉原理基礎(chǔ)上,構(gòu)建了光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng),并研究了Sagnac傳感系統(tǒng)靈敏度影響因素、溫度特性及其在沖擊定位領(lǐng)域的應(yīng)用。主要工作包括以下幾個(gè)方面:首先,構(gòu)建了光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng),編寫了基于LabVIEW的圖形化數(shù)據(jù)采集與分析軟件。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)四邊固支鋁合金板結(jié)構(gòu),研究了光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)對(duì)于連續(xù)激勵(lì)信號(hào)和瞬態(tài)沖擊信號(hào)的響應(yīng)特性。其次,從理論模型、數(shù)值模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證等方面,研究了系統(tǒng)初始相位、延遲線圈長(zhǎng)度、光纖Sagnac傳感探頭結(jié)構(gòu)及其固定方式等因素對(duì)于光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)靈敏度的影響特性,并提出了相應(yīng)的靈敏度優(yōu)化方案。再次,建立了溫度對(duì)光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)影響的理論模型。借助實(shí)驗(yàn)方法,研究了光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)溫度響應(yīng)特性。最后,研究基于光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)的沖擊定位方法。構(gòu)建了基于光纖Sagnac干涉型傳感技術(shù)的一維鋼管結(jié)構(gòu)和二維鋁合金板結(jié)構(gòu)沖擊載荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)�；谛〔ǚ治龊蜁r(shí)差定位原理,實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的沖擊載荷定位。
[Abstract]:Fiber optic sensors are gradually applied to the health monitoring and material damage detection of large structures because of their advantages of good electrical insulation, light weight, fast response, high sensitivity, resistance to electromagnetic interference and corrosion resistance.The optical fiber Sagnac interferometer has the advantages of zero optical path difference, no noise caused by the inconsistent length of the two sensing arms and is suitable for distributed detection, so it is a hot spot in the field of acoustic emission (AE) detection.Based on the study of the principle of Sagnac interferometry, the optical fiber Sagnac interferometric sensing system is constructed, and the factors affecting the sensitivity of the Sagnac sensor system, the temperature characteristics and its application in the field of impact positioning are studied.The main work includes the following aspects: firstly, a fiber-optic Sagnac interferometric sensing system is constructed, and a graphical data acquisition and analysis software based on LabVIEW is developed.On this basis, the response characteristics of the fiber-optic Sagnac interferometric sensing system to the continuous excitation signal and the transient shock signal are studied for the aluminum alloy plate structure with four edges clamped.Secondly, the initial phase of the system and the length of the delay coil are studied from the aspects of theoretical model, numerical simulation and experimental verification.The influence of the structure of optical fiber Sagnac sensor probe and its fixing mode on the sensitivity of the optical fiber Sagnac interferometric sensing system is discussed, and the corresponding sensitivity optimization scheme is proposed.Thirdly, a theoretical model of the influence of temperature on fiber optic Sagnac interferometric sensing system is established.The temperature response of optical fiber Sagnac interferometric sensing system is studied by means of experiments.Finally, the impact location method based on fiber-optic Sagnac interferometric sensing system is studied.The impact load monitoring system of one dimensional steel tube and two dimensional aluminum alloy plate structure based on optical fiber Sagnac interferometric sensing technology is constructed.Based on wavelet analysis and moveout positioning principle, impact load localization for different structure forms is realized.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廖志強(qiáng);吳志航;朱煒斌;古凱男;;基于M-Z干涉原理雙折射率測(cè)量光路的Matlab仿真研究[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2014年07期

2 路士增;姜明順;隋青美;賽耀樟;曹玉強(qiáng);張法業(yè);賈磊;;基于小波變換和支持向量多分類機(jī)的光纖布拉格光柵低速?zèng)_擊定位系統(tǒng)[J];中國(guó)激光;2014年03期

3 何存富;鄭興強(qiáng);駱建偉;杭利軍;吳斌;;消偏型Sagnac光纖管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性研究[J];中國(guó)激光;2012年02期

4 邱雷;袁慎芳;蘇永振;張逍越;;基于Shannon復(fù)數(shù)小波和時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)多源沖擊成像定位方法[J];航空學(xué)報(bào);2010年12期

5 陳昊;童小燕;姚磊江;程起有;李斌;;復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊的聲發(fā)射研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2010年11期

6 劉娟;丁克勤;;光纖聲發(fā)射傳感器的研究現(xiàn)狀與展望[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年09期

7 王述紅;徐源;張航;侯佳男;楊昊;;巖體損傷破壞過程三維定位聲發(fā)射試驗(yàn)分析[J];工程與試驗(yàn);2010年03期

8 蘇永振;袁慎芳;周恒保;;基于三角測(cè)量和最優(yōu)化技術(shù)的復(fù)合材料沖擊定位兩步法[J];宇航學(xué)報(bào);2009年03期

9 陳淑琴;;基于小波包分析的道路信號(hào)加速度特征譜提取[J];中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

10 趙江海;史儀凱;單寧;袁小慶;;光纖聲發(fā)射傳感技術(shù)的進(jìn)展[J];無損檢測(cè);2007年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 付濤;新型光纖傳感器及其在纖維復(fù)合材料的聲發(fā)射源定位研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 邱雷;基于壓電陣列的飛機(jī)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

3 陸觀;光纖Bragg光柵在智能材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

4 蘇永振;航空材料結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊健康監(jiān)測(cè)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 蘆吉云;光纖光柵在智能結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

6 王立輝;消偏型光纖陀螺儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

7 王彥;長(zhǎng)周期光纖光柵在智能結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

8 梁藝軍;光纖聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 李輝棟;光纖Mach-Zehnder干涉?zhèn)鞲醒芯縖D];西安石油大學(xué);2014年

2 江艷;飛行器結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊載荷定位研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

3 王明同;基于小波包分析法的電壓暫降檢測(cè)研究與LabVIEW實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2013年

4 曲丹丹;分布式光纖聲發(fā)射傳感器的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

5 秦余欣;光纖用于結(jié)構(gòu)材料的聲發(fā)射特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

6 張英豪;多通道光纖聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 樊晨光;干涉型光纖聲發(fā)射傳感器穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

8 王鑫;Sagnac光纖水聽器研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 羅輝;鈮酸鋰相位調(diào)制器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：1772177