本文選題：光纖Sagnac干涉 + 靈敏度��； 參考：《南京航空航天大學》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,響應快,靈敏度高且抗電磁干擾、抗腐蝕等突出優(yōu)點,正逐步應用到大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控及材料損傷檢測等領(lǐng)域中。光纖Sagnac干涉儀具有零光程差、不會因兩傳感臂長度不一致引起噪聲且適合分布式檢測等優(yōu)點,是目前聲發(fā)射(AE)檢測領(lǐng)域的研究熱點。本文在研究Sagnac干涉原理基礎上,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)域的應用。主要工作包括以下幾個方面: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。在此基礎上,針對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)對于連續(xù)激勵信號和瞬態(tài)沖擊信號的響應特性。其次,從理論模型、數(shù)值模擬及試驗驗證等方面,研究了系統(tǒng)初始相位、延遲線圈長度、光纖Sagnac傳感探頭結(jié)構(gòu)及其固定方式等因素對于光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)靈敏度的影響特性,并提出了相應的靈敏度優(yōu)化方案。再次,建立了溫度對光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)影響的理論模型。借助實驗方法,研究了光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)溫度響應特性。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)測系統(tǒng)。基于小波分析和時差定位原理,實現(xiàn)針對不同結(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.
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

【參考文獻】

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本文編號：1772177