变压器绕组光纤光栅温度传感器的优化设计

基于光纤光栅原理,研制了直接测量变压器绕组内部温度的光纤传感器,对传感器的封装工艺、材料进行了优化设计,解决了热力场和应力影响问题。经过温度标定实验,对光纤温度传感器进行了温度校准。现场实验表明,光纤温度传感器与电子传感器的测量温度能够保持较好的一致性和重复性,测量灵敏度小于0.1℃,测量精度可达到±0.5℃,满足变压器绕组内部温度的实时在线检测要求。     

粗糙度测量的光纤传感器特性分析

本文从理论上对光纤传感器测量表面粗糙度时的多种测量误差进行了分析,建立了一种对输出光通量的计算分析方法。在此基础上研制了一种性能较佳的准直型光纤传感器,为深孔测量和“在线测量”表面粗糙度提供了一种新型的光纤传感器。     

基于光纤技术的叶端定时传感器

叶端定时测量是一种新型的在线实时测量叶片振动的有效方法，激光光纤叶端定时传感器是整个测试系统设计的关键，该文研究了叶端定时测量方法，并对应用于高速旋转汽轮机叶片振动在线实时监测的光叶端定时传感器进行了设计研究和试验，研究了一个具有高分辨、大频宽和高信噪比的激光光纤传感器的设计方案，并且得到了实验室验证。     

光纤光栅传感器在机电设备振动监测中的应用

基于光纤光栅传感技术,设计了一种机电设备振动在线监测系统。通过测试,光纤光栅振动传感器具有较好的频响和重复性。将该系统应用于汽轮机的振动检测,实现了对设备状态的实时在线监测。该系统与标准加速度传感器及手持式速度仪进行了现场对比实验,测量结果基本一致。现场长时间监测应用结果表明,该系统具有较高的精度和稳定性。     

基于侧面抛磨的光纤SPR传感器研究

在设计并搭建光纤侧面抛磨平台的基础上,研制可用于表面等离子体传感器的侧面抛磨光纤,并给出实验检测测量效果.首先理论模拟光纤SPR传感器在制作过程中以及完成后的性能变化,找到理想的工艺参数和测量效果的关系,然后进行设计并搭建光纤侧面抛磨平台,可实现对光纤抛磨的深度,长度,光插入损耗等物理量的实时在线控制,最后对制成的光纤抛磨样品进行测量,来验证整套装置.根据实验结果,光纤抛磨样品的测量分辨率为3×10-4RIU,峰峰值大于0.1 dB.     

光纤Bragg光栅传感技术在桥梁预应力监测中的应用研究

针对桥梁预应力检测的问题,提出了采用光纤Bragg光栅(FBG)传感技术进行监测的新方案,分析了光纤Bragg光栅传感器的传感原理,进行了室内、工程现场与常规的电测技术的对比试验.结果表明:光纤Bragg光栅传感器比电检测系统传感器具有更高精度,能绝对数值测量,抗干扰能力强,结构简单,长期稳定性高,实现对工程结构的实时、在线监测.该技术在土木工程界具有广泛的应用前景.     

光纤反射型传感器测量污水浊度的方法

测量污水排海稀释扩散模型试验中污水浊度,目的是研究和计算污水在水体中的稀释度.光纤反射型传感器正是这种试验中测量浊度的好方法.对传感器结构、测量原理以及响应特性进行了分析和研究.其不仅能单线测量,而且通过计算机数据采集可以实现多路实时在线测量.试验表明,此方法具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强、操作简单、适用于远距离多路检测等优点;其传感器具有体积小、机械强度大、制作成本低等特点.     

精密切削加工中表面粗糙度的在线检测

本文研制了一种光纤表面粗糙度在线测量系统,通过涡流测微仪和步进马达控制系统,可以补偿由于工件尺寸变化、机床导轨几何误差和主轴部件的振动造成的光纤探头和被测工件表面之间的距离变化,使光纤测量仪的输出只反映已加工表面粗糙度的变化。该测量系统能识别出金刚石刀具切削铝合金时,影响加工表面粗糙度的主要因素是积屑瘤和振动。同时还可以用在线监测加工表面粗糙度的方法来监测刀具的磨损。     

基于单模光纤偏芯结构的光纤折射率传感器研究

基于迈克尔逊(Michelson)干涉仪(MI)原理,结合光纤传感器的特性,设计和实现了一种单模光纤(SMF)偏芯干涉仪结构光纤折射率传感器,并针对蔗糖溶液进行了折射率的测量。实验结果表明:这种传感器的传感范围在1.33～1.39时,特征波长与外界折射率有单调的递减变化关系,蔗糖折射率每变化0.01时,特征波长平均变化约为0.12nm。这种传感器结构简单,灵敏度较高,能够实现液体折射率与浓度变化的在线检测。     

微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

大型电机局部放电监测用宽频电流传感器及应用的研究

研制了一套局部放电在监测用的宽频带电流传感器，对其幅频特性进行了分析并给出了实测结果，运用该感器对发电机绝缘中几种典型的局部放电进行了实验，获得了几种放电的时域及频域特征。从而为发电机中不同放电源的识别和绝缘诊断提供了依据，最后给出了使用宽频带电流传感器组成的监测系统对电厂２台发电机的实际测试结果。     

An Optical Fiber Sensor for Electrification Measurement in Power Transformers

Static electrification and partial discharges caused by oil flow in power transformers lead to many accidents. In this paper, an optical fiber sensor which can be directly mounted inside high-voltage electric devices for electrification measurement in power transformers is introduced. Unlike the existing normal electrification measurement methods which only be used in static oil, the new one takes optical fiber as its probe and measures the electrification in flowing oil by detecting luminous flux, and is available for on-line monitoring.     

An Optical Fiber Sensor for Electrification Measurement in Power Transformers

Static electrification and partial discharges caused by oil flow in power transformers lead to many accidents. In this paper, an optical fiber sensor which can be directly mounted inside high-voltage electric devices for electrification measurement in power transformers is introduced. Unlike the existing normal electrification measurement methods which only be used in static oil, the new one takes optical fiber as its probe and measures the electrification in flowing oil by detecting luminous flux, and is available for on-line monitoring.     

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。     

一种高压电网电流在线监测仪的研制

讨论了一种用于高压电网参数在线测量监测仪的低功耗敏感探头原理以及光导纤维传输电能量推动探头工作的方法．并且讨论了为保证系统性能指标所采用的几点技术措施．     

互补偿型反射式光纤压力传感器的设计分析

将应变式压力传感器的弹性膜片与一种光纤位移检测装置相结合构成了一种反射式光纤压力传感器，阐述了其设计思想，并给出了一个设计实例，该互补偿型传感器可以消除环境温度，光源输出功率波动及光路损耗变化等因素的影响。     

冶炼过程的在线光谱分析

利用石英光纤、光栅光谱仪、CCD探测器、微机组成在线光谱分析系统．测量该系统的光谱分辨率、时间响应及探测灵敏度,并对模拟炼钢过程进行在线光谱分析．     

鱼跳电站混凝土面板裂缝的光纤监测分析

光纤传感技术监测混凝土面板裂缝，主要应用光纤的后向散射光或前向散射光损耗时域检测技术，通过显示损耗与光纤长度的关系，检测外界信号场分布于传感光纤上的扰动信号。分布式光纤传感技术在鱼跳电站混凝土面板坝石坝上的应用，首次进行了光纤与混凝土面板浇筑同期埋设新工艺的探索，通过后期监测部分虿果的分析，取得了较好的效果。显示了光纤传感技术在混凝土面板监测中的重要意义，为深入研究光纤传感技术提供了可喜的经验。     

有源型光纤电流互感器高压侧电源设计

有源型高压光纤电流互感器是电力系统计量、保护的重要设备。在其应用研究中,高压侧电源一直是制约互感器应用的难题。本设计综合了电磁感应供电方式和锂离子电池供电方式的优势,提出了一种新的电源设计方案,使互感器在高压停电状态和小电流状态下均能够连续稳定运行。