溫度/動(dòng)態(tài)應(yīng)變雙參量分布式光纖傳感關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)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(qiáng)、相對成本低等突出的優(yōu)勢吸引了許多學(xué)術(shù)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(jié)構(gòu)健康監(jiān)測以及周界入侵監(jiān)測等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。當(dāng)外界環(huán)境參量(比如溫度、應(yīng)變、振動(dòng)等)作用于光纖時(shí),會對光纖中傳輸光信號的振幅、相位、偏振及波長等進(jìn)行調(diào)制。通過一系列的技術(shù)手段對光纖中傳輸光信號的參量進(jìn)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(jié)合的分布式光纖傳感器是傳統(tǒng)點(diǎn)式傳感器無法比擬的。在眾多物理量測量中溫度和應(yīng)變是兩個(gè)極其重要的參量。本文針對溫度和動(dòng)態(tài)應(yīng)變分布式測量方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究,其中包括溫度測量、動(dòng)態(tài)應(yīng)變測量以及溫度/動(dòng)態(tài)應(yīng)變雙參量同時(shí)的測量。本論文的主要研究內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面:(1)介紹了近些年溫度/應(yīng)變雙參量光纖傳感器的研究進(jìn)展,包括點(diǎn)式溫度/應(yīng)變雙參量光纖傳感器和分布式溫度/應(yīng)變雙參量光纖傳感器,并且對每種傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)及其主要性能進(jìn)行了分析和總結(jié);(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(jī)理...
【文章來源】:華中科技大學(xué)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(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纖布拉格光柵的結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-2 兩個(gè)光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖的溫度應(yīng)變光纖傳感器是結(jié)合光纖布拉格光hong Du[17]等人設(shè)計(jì)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(shí)會使這兩個(gè)反射峰的峰值波長發(fā)生峰峰值波長偏移的關(guān)系矩陣實(shí)現(xiàn)溫度/應(yīng)變,精度±30 μ 應(yīng)變測量和范圍為 20 ℃到 60
圖 1-2 兩個(gè)光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖另一種單點(diǎn)式的溫度應(yīng)變光纖傳感器是結(jié)合光纖布拉格光柵(FBG)與法-P)的結(jié)構(gòu)。99 年,Wei-Chong Du[17]等人設(shè)計(jì)了一種基于光纖光柵法布里-珀羅腔(G度/應(yīng)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(gè)溫度和應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)會使這兩個(gè)反射峰的峰值波長發(fā)生偏移。因此可變與兩個(gè)反射峰峰值波長偏移的關(guān)系矩陣實(shí)現(xiàn)溫度/應(yīng)變雙參量的測量 0 到 3000 μ ,精度±30 μ 應(yīng)變測量和范圍為 20 ℃到 60 ℃,精度為 量。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布式光纖傳感監(jiān)測技術(shù)[J]. 紀(jì)萬青. 石化技術(shù). 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(shí)現(xiàn)[J]. 楊洋. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(12)
[3]Φ-OTDR型分布式全光纖傳感器研究進(jìn)展[J]. 施羿,封皓,曾周末. 自動(dòng)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(yīng)[J]. 張?jiān)谛?InsooS.Kim,王劍鋒,劉紅林,余向東,郭寧. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(05)
[5]一種新穎的光纖光柵應(yīng)變與溫度雙參量傳感器[J]. 陳長勇,喬學(xué)光,賈振安,傅海威,郭團(tuán),孫安. 光電子·激光. 2003(08)
[6]光纖分子背向散射的溫度效應(yīng)及其在分布光纖溫度傳感網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用研究的進(jìn)展[J]. 張?jiān)谛? 原子與分子物理學(xué)報(bào). 2000(03)
[7]溫度和應(yīng)變對光纖折射率的影響[J]. 苑立波. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1997(12)
博士論文
[1]基于脈沖調(diào)制的分布式振動(dòng)傳感技術(shù)研究[D]. 張敬棟.重慶大學(xué) 2018
碩士論文
[1]定量檢測相位敏感光時(shí)域反射計(jì)的相位解調(diào)技術(shù)[D]. 尹聰.浙江大學(xué) 2018
[2]分布式光纖測溫系統(tǒng)精度提高方法及其軟件設(shè)計(jì)[D]. 鄒孟霖.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于Ф-OTDR的光纖振動(dòng)傳感關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 汪豫.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于拉曼散射分布式光纖測溫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 牛衛(wèi)叢.長春理工大學(xué) 2018
[5]多參量分布式傳感光纖的實(shí)驗(yàn)研究及在輸油管道的監(jiān)測應(yīng)用[D]. 武瑞娟.浙江海洋大學(xué) 2017
[6]基于Φ-OTDR的動(dòng)態(tài)納應(yīng)變定量測量技術(shù)研究[D]. 陳曦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于模擬外差解調(diào)的光纖分布式振動(dòng)傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 宋情.電子科技大學(xué) 2017
[8]FBG/FP復(fù)合傳感器高低溫傳感特性研究[D]. 余頂.武漢理工大學(xué) 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(xué) 2017
[10]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 費(fèi)芹.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號:3559492
【文章來源】:華中科技大學(xué)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(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纖布拉格光柵的結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-2 兩個(gè)光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖的溫度應(yīng)變光纖傳感器是結(jié)合光纖布拉格光hong Du[17]等人設(shè)計(jì)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(shí)會使這兩個(gè)反射峰的峰值波長發(fā)生峰峰值波長偏移的關(guān)系矩陣實(shí)現(xiàn)溫度/應(yīng)變,精度±30 μ 應(yīng)變測量和范圍為 20 ℃到 60
圖 1-2 兩個(gè)光纖布拉格光柵的不同傾斜角度圖另一種單點(diǎn)式的溫度應(yīng)變光纖傳感器是結(jié)合光纖布拉格光柵(FBG)與法-P)的結(jié)構(gòu)。99 年,Wei-Chong Du[17]等人設(shè)計(jì)了一種基于光纖光柵法布里-珀羅腔(G度/應(yīng)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(gè)溫度和應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)會使這兩個(gè)反射峰的峰值波長發(fā)生偏移。因此可變與兩個(gè)反射峰峰值波長偏移的關(guān)系矩陣實(shí)現(xiàn)溫度/應(yīng)變雙參量的測量 0 到 3000 μ ,精度±30 μ 應(yīng)變測量和范圍為 20 ℃到 60 ℃,精度為 量。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布式光纖傳感監(jiān)測技術(shù)[J]. 紀(jì)萬青. 石化技術(shù). 2018(10)
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[3]Φ-OTDR型分布式全光纖傳感器研究進(jìn)展[J]. 施羿,封皓,曾周末. 自動(dòng)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(yīng)[J]. 張?jiān)谛?InsooS.Kim,王劍鋒,劉紅林,余向東,郭寧. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(05)
[5]一種新穎的光纖光柵應(yīng)變與溫度雙參量傳感器[J]. 陳長勇,喬學(xué)光,賈振安,傅海威,郭團(tuán),孫安. 光電子·激光. 2003(08)
[6]光纖分子背向散射的溫度效應(yīng)及其在分布光纖溫度傳感網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用研究的進(jìn)展[J]. 張?jiān)谛? 原子與分子物理學(xué)報(bào). 2000(03)
[7]溫度和應(yīng)變對光纖折射率的影響[J]. 苑立波. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1997(12)
博士論文
[1]基于脈沖調(diào)制的分布式振動(dòng)傳感技術(shù)研究[D]. 張敬棟.重慶大學(xué) 2018
碩士論文
[1]定量檢測相位敏感光時(shí)域反射計(jì)的相位解調(diào)技術(shù)[D]. 尹聰.浙江大學(xué) 2018
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[3]基于Ф-OTDR的光纖振動(dòng)傳感關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 汪豫.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于拉曼散射分布式光纖測溫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 牛衛(wèi)叢.長春理工大學(xué) 2018
[5]多參量分布式傳感光纖的實(shí)驗(yàn)研究及在輸油管道的監(jiān)測應(yīng)用[D]. 武瑞娟.浙江海洋大學(xué) 2017
[6]基于Φ-OTDR的動(dòng)態(tài)納應(yīng)變定量測量技術(shù)研究[D]. 陳曦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于模擬外差解調(diào)的光纖分布式振動(dòng)傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 宋情.電子科技大學(xué) 2017
[8]FBG/FP復(fù)合傳感器高低溫傳感特性研究[D]. 余頂.武漢理工大學(xué) 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(xué) 2017
[10]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 費(fèi)芹.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號:3559492
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