核電站的安全是核電發(fā)展的最重要前提。蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電站的關鍵設備之一,傳熱管的結(jié)構完整性是影響其可靠性和安全性的重要因素。流致振動導致的微動損傷和振動疲勞是傳熱管失效的主要原因。進行流致振動實驗,獲取傳熱管結(jié)構狀態(tài)信息,對于分析傳熱管的失效機理、預測傳熱管壽命以及優(yōu)化其結(jié)構設計具有重要的作用。其中,流致振動導致的疲勞損傷是傳熱管根部失效的主要原因,分析振動疲勞損傷需要測量傳熱管根部的應變。蒸汽發(fā)生器一回路溫度高達350°C左右,壓強達到15Mpa,二回路溫度為250°C左右,壓強為7-8Mpa,且傳熱管管束間隙小,在這種工作條件下進行監(jiān)測,對于傳感系統(tǒng)來講是一個非常大的挑戰(zhàn)。電類傳感器由于體積、工作溫度和防水等問題無法滿足該監(jiān)測要求。光纖法珀傳感器具有耐高溫、高壓、抗電磁性能好且能夠?qū)崿F(xiàn)不同方向力學參數(shù)測量的優(yōu)點,因此能夠用于傳熱管力學參數(shù)的監(jiān)測。本文提出將光纖法珀應變傳感系統(tǒng)用于傳熱管根部的應變監(jiān)測,以實現(xiàn)傳熱管根部振動疲勞的分析。光纖法珀應變傳感系統(tǒng)由應變傳感器和高精度解調(diào)系統(tǒng)構成。本文建立了基于非掃描式相關解調(diào)光纖法珀傳感器的光學模型,分析了傳感器的光學特性,以此求得傳感器...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 傳熱管狀態(tài)監(jiān)測研究
        1.2.1 傳熱管研究現(xiàn)狀
        1.2.2 傳熱管振動疲勞研究
    1.3 應變傳感器研究現(xiàn)狀及測量應用
        1.3.1 傳統(tǒng)應變傳感技術
        1.3.2 光纖應變傳感技術
    1.4 本課題研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 光纖法珀應變傳感特性分析與應變傳遞模型分析
    2.1 基于非掃描式相關解調(diào)的光纖法珀應變傳感系統(tǒng)
        2.1.1 光纖法珀傳感器基本原理
        2.1.2 非掃描式相關解調(diào)原理
    2.2 法珀應變傳感器特性分析
        2.2.1 應變傳感器光學特性
        2.2.2 應變傳感器量程、靈敏度分析
    2.3 法珀應變傳感器應變傳遞模型
    2.4 本章小結(jié)
3 光纖法珀應變傳感器設計
    3.1 應變傳感器的結(jié)構設計
    3.2 應變傳感器的裝配
    3.3 傳感器傳遞特性分析
    3.4 應變傳感器的改進
    3.5 本章小結(jié)
4 基于PZT的隨機模間相位調(diào)制系統(tǒng)
    4.1 光源的選擇
    4.2 光源的噪聲分析與模間干涉
        4.2.1 光源的噪聲分析
        4.2.2 壓電陶瓷相位調(diào)制原理
        4.2.3 基于雙PZT的隨機模間相位調(diào)制系統(tǒng)
    4.3 本章小結(jié)
5 解調(diào)系統(tǒng)采集電路設計
    5.1 電源設計
    5.2 信號調(diào)理電路設計
    5.3 驅(qū)動電路設計
    5.4 本章小結(jié)
6 傳感系統(tǒng)測試實驗
    6.1 傳感器與解調(diào)系統(tǒng)配合測試
        6.1.1 應變傳感器靜態(tài)測試及標定實驗
        6.1.2 應變傳感器動態(tài)測試實驗
    6.2 傳感器極端環(huán)境測試
    6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3765766