桥梁工程结构健康监测应用研究

介绍了基于平行平面板的多波长、多光束FP干涉仪的理论，在此基础上，利用光纤FP应变传感器组成了对桥梁结构健康监测系统，并对其监测系统的安装和工程应用中存在的问题进行了讨论。     

基于均匀光纤光栅F-P腔温度传感器的设计

论述了均匀长周期光纤光栅和布拉格光纤光栅的反射特性,提出用均匀长周期和布拉格光纤光栅形成F-P腔,给出了F-P腔的反射率公式,用Matable计算了F-P腔中心反射波长随温度的变化,并用实验进行了测量．设计出用均匀光纤光栅F-P腔作为传感元件的温度传感器系统,并对温度变化进行了测量．结果表明,均匀光纤光栅F-P腔的中心反射波长与温度具有良好的线性关系,传感器系统的温度测量误差在±0．4℃以内．     

用光纤连接的双F-P干涉仪传感系统

研制了一个由双F-P腔及有关电子系统组成的远距离传感系统,系统中多模光纤将白光传送至远处的传感双F-P腔,并将传感F-P腔的透射光送回至参考F-P腔,该透射光由一可调参考F-P腔进行分析以确定两腔间距是否相等,一个相对简单的闭环控制电子系统用来使参考腔间距跟踪传感腔间距变化,因此,传感腔间距的测量能通过测量参考腔间距得到,而参考腔间距则通过测量高压放大器输出电压而获得.     

油井下用光纤温度压力传感器

研制了一种基于光纤F-P腔与光纤Bragg光栅的温度压力传感器,用于监测油井下的压力和温度。该传感器通过F-P腔腔长的变化监测油井下压力,通过光纤Bragg光栅反射波长的变化监测油井下温度。传感器测压范围0~69 MPa,实验测试和标定结果表明,传感器的压力响应与F-P腔腔长呈良好线性关系,线性拟合度为0.999 999;传感器测温范围5~175℃,温度精度±1℃。实际应用证明,该传感器可实时在线监测井下压力和温度状况,运行正常。     

啁啾光纤光栅F-P腔的滤波特性

提出用啁啾光纤光栅构成F-P腔滤波器,用传输矩阵法讨论了F-P腔的反射系数与啁啾光纤光栅参数的关系,并用matlab编程进行了数值计算．结果表明,光纤光栅的啁啾系数和F-P腔的腔长对F-P腔滤波器性能有显著影响．     

非本征光纤F—P传感器制作工艺

分析非本征光纤F-P传感器制作工艺上存在的问题,对传感器工艺制作进行了研究,设计了半自动光纤F-P 腔调节工作台,利用光纤五维调节架对光纤进行插入和对准,提高了光纤F-P传感器制作的速度和质量.     

非本征光纤F—P传感器制作工艺

分析非本征光纤F-P传感器制作工艺上存在的问题,对传感器工艺制作进行了研究,设计了半自动光纤F-P腔调节工作台,利用光纤五维调节架对光纤进行插入和对准,提高了光纤F-P传感器制作的速度和质量。     

光纤布拉格光栅在结构应变监测中的应用研究

在实际工程结构的健康监测中,需要采集、处理大量的应变、温度等信息以提取各种健康监测所需的特征参量。为了有效监测结构的应变,利用光纤布拉格光栅（FBG）作为主要的传感元件,结合欧几里德最小距离算法等模式识别技术设计了结构应变监测系统,并利用该系统对壁板结构的应变分布情况进行了实际测试。实验结果表明,该系统能够较好实现对壁板结构的应变分布情况进行监测。     

腔损耗对光纤F-P腔传感器腔定位的影响分析

讨论了引起光纤F-P腔干涉反射光损耗的因素．分析了光强损耗对腔定位参数的影响．实验表明．理论分析得到的腔定位参数值可以作为制作其它光纤F-P腔传感器时的参考值．这种光纤F-P腔传感器测量外界应变具有测量精度高、分辨率大、动态范围广、线性度好等优良特征．     

基于BOTDR技术的OPGW线廊环境灾变监测应用

 极端天气下光纤复合架空地线（OPGW）电缆状态的在线监测对电力通信系统的安全运行和预警具有重要意义。综述了布里渊光时域反射（BOTDR）技术监测线缆温度和应变的基本原理，分析了其应用到电力灾变检测中的可行性，结合具体应用场景以及在现场运行的BOTDR系统对实际OPGW线缆的监测情况，通过理论和实际案例验证了利用BOTDR技术的测试装置对OPGW线路及周边环境实时监测的方法的可行性，能够有效满足电路线廊环境灾变监测的需求。     

光纤光栅应变传感器的温度补偿

为建立经过钢套筒封装后的光纤光栅应变传感器的温度补偿方法,从封装传感器的微观结构出发,利用光栅与封装套筒在界面上力学作用机理推导出封装传感器的波长变化与环境温度、应变变化值之间的关系式.给出了应变传感器进行应变测量时的温度补偿公式与工程实施方案.室内的标准实验证明:对于封装的应变传感器进行应变测量时,采用建立的温度补偿公式与实施方案能够正确剔除温度影响,得到真实的应变值,如果采用传统的裸光栅温度补偿方法在温度变化幅度较大情况下将导致严重的系统测量误差.     

动态物位测定系统的组成和测量原理

在分析国内外各种物位检测方法的基础上，结合工厂实际要求，提出在特殊工况条件下用应变式传感器测量散粒体颗粒动态物位的新方法．建立了散粒体颗粒动态物位分布的数学模型，并以此设计高精度全桥式电阻应变传感器，信号调理采用集成2831电路，以非常简洁的方法实现传感信号的调理．应用表明这种方法能较好地解决特殊工况下散粒体颗粒物动态物位测量的问题．     

压电传感材料与结构的变形传递模型

对结构材料与压电陶瓷传感器的应力应变传递关系进行了研究。根据剪应力滞后分析,提出了一种专门针对此智能材料的三层应力模型,得到了结构材料与传感器之间的应变传递因子,并通过计算机仿真实验,分析了粘接层和压电性质对应变传递应子的影响。     

提高应变片式位移传感器线性度的方法

针对应变片式位移传感器位移量大．应变和位移关系是非线性的特点．提出了一种新的提高线性度的方法．该方法采用双弹性片结构．用二次函数近似代替非线性应变．用４个应变片接成全桥检测电路．通过选取合适的参数．提高了位移传感器的线性度．实验验证该方法是有效的．     

传感器在杨氏弹性模量实验中的应用

利用传感器技术将微小应变和轴向作用力转换为电信号来处理,并以数字量显示出来,与普通物理实验中 传统方法相比,该方法与工程实际更为接近,实验表明测量结果有较高的精度。     

粉末材料常温压制成型残余应力分布研究

研究并给出了自制压力传感器的设计原理及性能指标、利用自行设计的传感器，预埋在用细质土模的粉末材料中，测在常温下成型过程中加、卸载时压坯内的应力分布，重点研究对成型后的残余应力分布的影响，得出了材料成型过程中残余应力分布规律和裂纹成因，解决了粉末材料成型开裂问题，实践证明自行设计的传感器稳定性能好，适应性强。     

差动式传感器在大跨度混凝土斜拉桥监测中的应用

介绍了大跨度混凝土斜拉桥监测的现状、差动式传感器的工作原理,以及应变及温度监测方案的确定原则.作为工程实例,以某刚建成大跨度混凝土斜拉桥为背景,给出了大桥某天24小时的应变及温度监测结果,最后对差动式传感器的性能进行了分析.     

混凝土结构内部应变光纤检测试验研究

简要介绍了一种基于光纤白光Michelson干涉仪原理的光纤应变传感器和测量混凝土内部应变的原理,并采用Michelson光纤白光应变测量干涉系统,利用新型光纤传感探头,对混凝土内部的一维应变状态进行了测量,给出了混凝土试件单轴力学实验结果并与Instron8506液压伺服材料实验机得到的结果进行了比较和分析.试验显示当荷载在极限荷载的80%以前为线性阶段,线性范围内光纤传感器与Instron8506测量结果大体符合,说明线性区间应力应变内部状态与外部是一致的.试验结果表明,这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能,能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、绝对值测量和寿命长等优势.     

四足步行机器人倾斜度传感器的研究

为了克服步行机器人原采用的摆型倾斜度传感器频响较慢的缺点，研制了一种采用圆球－应变片组合的新型倾斜度传感器，通过测量下滑力获得倾斜度的信息．由于提高了倾斜度传感部件的重心，并直接用紧贴应变片的弹性档极与之相切，避免了该部件与机器人接触面间的相对运动，从而显著提高了频响速度．文中对这种传感器的具体结构、信号处理方法与实验结果作了详细的介绍．     

光纤光栅传感器的现状与发展

概述了近几年国内外在光纤传感器领域的研究热点－光纤Bragg光栅传感器的发展与现状,这种迅速发展的功能光纤传感元件具有其它种类的光纤传感器无可拟的优点,给出了光纤Bragg光栅的基本光学特性,光纤光栅的制作技术,光纤光栅传感器的工作原理,对温度和应变的灵敏度分析以及波长位移信号的解调技术等,最后描述了其前景和主要研究方向。