溫度/動態(tài)應變雙參量分布式光纖傳感關鍵技術研究
發(fā)布時間:2021-12-31 02:57
分布式光纖傳感器以其測量范圍廣、測量精度高、傳感距離長、抗干擾能力強、相對成本低等突出的優(yōu)勢吸引了許多學術者們的研究興趣。在過去的幾十年里,分布式光纖傳感器已經(jīng)在石油、天然氣等結構健康監(jiān)測以及周界入侵監(jiān)測等領域中廣泛應用。當外界環(huán)境參量(比如溫度、應變、振動等)作用于光纖時,會對光纖中傳輸光信號的振幅、相位、偏振及波長等進行調(diào)制。通過一系列的技術手段對光纖中傳輸光信號的參量進行解調(diào),就可以感知外界多種物理參量信息。由于光纖既作為傳輸介質(zhì),又具有感知功能,這種將“傳”與“感”相結合的分布式光纖傳感器是傳統(tǒng)點式傳感器無法比擬的。在眾多物理量測量中溫度和應變是兩個極其重要的參量。本文針對溫度和動態(tài)應變分布式測量方法進行了詳細的研究,其中包括溫度測量、動態(tài)應變測量以及溫度/動態(tài)應變雙參量同時的測量。本論文的主要研究內(nèi)容包括如下幾個方面:(1)介紹了近些年溫度/應變雙參量光纖傳感器的研究進展,包括點式溫度/應變雙參量光纖傳感器和分布式溫度/應變雙參量光纖傳感器,并且對每種傳感器的優(yōu)缺點及其主要性能進行了分析和總結;(2)研究了基于單模光纖拉曼散射的分布式測溫方法,分析了基于拉曼散射的溫度傳感機理...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纖布拉格光柵的結構示意圖
圖 1-2 兩個光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖的溫度應變光纖傳感器是結合光纖布拉格光hong Du[17]等人設計了一種基于光纖光柵法傳感器如圖 1-3 所示,該傳感器的主反射頻生變化時會使這兩個反射峰的峰值波長發(fā)生峰峰值波長偏移的關系矩陣實現(xiàn)溫度/應變,精度±30 μ 應變測量和范圍為 20 ℃到 60
圖 1-2 兩個光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖另一種單點式的溫度應變光纖傳感器是結合光纖布拉格光柵(FBG)與法-P)的結構。99 年,Wei-Chong Du[17]等人設計了一種基于光纖光柵法布里-珀羅腔(G度/應變雙參量傳感器如圖 1-3 所示,該傳感器的主反射頻帶內(nèi)具有兩個溫度和應變發(fā)生變化時會使這兩個反射峰的峰值波長發(fā)生偏移。因此可變與兩個反射峰峰值波長偏移的關系矩陣實現(xiàn)溫度/應變雙參量的測量 0 到 3000 μ ,精度±30 μ 應變測量和范圍為 20 ℃到 60 ℃,精度為 量。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]分布式光纖傳感監(jiān)測技術[J]. 紀萬青. 石化技術. 2018(10)
[2]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 楊洋. 電子技術應用. 2017(12)
[3]Φ-OTDR型分布式全光纖傳感器研究進展[J]. 施羿,封皓,曾周末. 自動化儀表. 2017(07)
[4]在單模光纖中放大的反斯托克斯拉曼背向自發(fā)散射的溫度效應[J]. 張在宣,InsooS.Kim,王劍鋒,劉紅林,余向東,郭寧. 光學學報. 2004(05)
[5]一種新穎的光纖光柵應變與溫度雙參量傳感器[J]. 陳長勇,喬學光,賈振安,傅海威,郭團,孫安. 光電子·激光. 2003(08)
[6]光纖分子背向散射的溫度效應及其在分布光纖溫度傳感網(wǎng)絡上應用研究的進展[J]. 張在宣. 原子與分子物理學報. 2000(03)
[7]溫度和應變對光纖折射率的影響[J]. 苑立波. 光學學報. 1997(12)
博士論文
[1]基于脈沖調(diào)制的分布式振動傳感技術研究[D]. 張敬棟.重慶大學 2018
碩士論文
[1]定量檢測相位敏感光時域反射計的相位解調(diào)技術[D]. 尹聰.浙江大學 2018
[2]分布式光纖測溫系統(tǒng)精度提高方法及其軟件設計[D]. 鄒孟霖.電子科技大學 2018
[3]基于Ф-OTDR的光纖振動傳感關鍵技術研究[D]. 汪豫.電子科技大學 2018
[4]基于拉曼散射分布式光纖測溫系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 牛衛(wèi)叢.長春理工大學 2018
[5]多參量分布式傳感光纖的實驗研究及在輸油管道的監(jiān)測應用[D]. 武瑞娟.浙江海洋大學 2017
[6]基于Φ-OTDR的動態(tài)納應變定量測量技術研究[D]. 陳曦.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[7]基于模擬外差解調(diào)的光纖分布式振動傳感系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 宋情.電子科技大學 2017
[8]FBG/FP復合傳感器高低溫傳感特性研究[D]. 余頂.武漢理工大學 2017
[9]分布式光纖測溫系統(tǒng)及其軟件表現(xiàn)[D]. 石超.電子科技大學 2017
[10]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設計與優(yōu)化[D]. 費芹.中國科學技術大學 2016
本文編號:3559492
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纖布拉格光柵的結構示意圖
圖 1-2 兩個光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖的溫度應變光纖傳感器是結合光纖布拉格光hong Du[17]等人設計了一種基于光纖光柵法傳感器如圖 1-3 所示,該傳感器的主反射頻生變化時會使這兩個反射峰的峰值波長發(fā)生峰峰值波長偏移的關系矩陣實現(xiàn)溫度/應變,精度±30 μ 應變測量和范圍為 20 ℃到 60
圖 1-2 兩個光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖另一種單點式的溫度應變光纖傳感器是結合光纖布拉格光柵(FBG)與法-P)的結構。99 年,Wei-Chong Du[17]等人設計了一種基于光纖光柵法布里-珀羅腔(G度/應變雙參量傳感器如圖 1-3 所示,該傳感器的主反射頻帶內(nèi)具有兩個溫度和應變發(fā)生變化時會使這兩個反射峰的峰值波長發(fā)生偏移。因此可變與兩個反射峰峰值波長偏移的關系矩陣實現(xiàn)溫度/應變雙參量的測量 0 到 3000 μ ,精度±30 μ 應變測量和范圍為 20 ℃到 60 ℃,精度為 量。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]分布式光纖傳感監(jiān)測技術[J]. 紀萬青. 石化技術. 2018(10)
[2]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 楊洋. 電子技術應用. 2017(12)
[3]Φ-OTDR型分布式全光纖傳感器研究進展[J]. 施羿,封皓,曾周末. 自動化儀表. 2017(07)
[4]在單模光纖中放大的反斯托克斯拉曼背向自發(fā)散射的溫度效應[J]. 張在宣,InsooS.Kim,王劍鋒,劉紅林,余向東,郭寧. 光學學報. 2004(05)
[5]一種新穎的光纖光柵應變與溫度雙參量傳感器[J]. 陳長勇,喬學光,賈振安,傅海威,郭團,孫安. 光電子·激光. 2003(08)
[6]光纖分子背向散射的溫度效應及其在分布光纖溫度傳感網(wǎng)絡上應用研究的進展[J]. 張在宣. 原子與分子物理學報. 2000(03)
[7]溫度和應變對光纖折射率的影響[J]. 苑立波. 光學學報. 1997(12)
博士論文
[1]基于脈沖調(diào)制的分布式振動傳感技術研究[D]. 張敬棟.重慶大學 2018
碩士論文
[1]定量檢測相位敏感光時域反射計的相位解調(diào)技術[D]. 尹聰.浙江大學 2018
[2]分布式光纖測溫系統(tǒng)精度提高方法及其軟件設計[D]. 鄒孟霖.電子科技大學 2018
[3]基于Ф-OTDR的光纖振動傳感關鍵技術研究[D]. 汪豫.電子科技大學 2018
[4]基于拉曼散射分布式光纖測溫系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 牛衛(wèi)叢.長春理工大學 2018
[5]多參量分布式傳感光纖的實驗研究及在輸油管道的監(jiān)測應用[D]. 武瑞娟.浙江海洋大學 2017
[6]基于Φ-OTDR的動態(tài)納應變定量測量技術研究[D]. 陳曦.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[7]基于模擬外差解調(diào)的光纖分布式振動傳感系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 宋情.電子科技大學 2017
[8]FBG/FP復合傳感器高低溫傳感特性研究[D]. 余頂.武漢理工大學 2017
[9]分布式光纖測溫系統(tǒng)及其軟件表現(xiàn)[D]. 石超.電子科技大學 2017
[10]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設計與優(yōu)化[D]. 費芹.中國科學技術大學 2016
本文編號:3559492
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