基于光纤光栅传感技术的矿井结构监测

随着煤炭的深部开采,地应力的变化规律更加复杂,给煤矿带来的危害隐患日趋突出。本文利用光纤光栅传感技术的应变测试功能,介绍了其在深部矿井结构健康监测中的可行性和优越性。板集煤矿副井马头门结构健康监测实例表明:光纤光栅传感技术可以及时识别监测结构的受力状态,对可能出现的灾害提前预警,提高煤矿生产的安全性。     

基于FFT的光纤光栅机械振动监测系统研究

应用光纤布拉格光栅传感技术,设计了一种光纤光栅机械振动监测系统,该系统通过对传感器返回的实时振动信号做快速解调,从而实现了振动频率、加速度、速度、位移等多参数监测与远程传输,同时提供了完善的数据分析与显示功能。试验结果显示,该系统可有效应用于涡轮发动机、煤矿通风机等机械设备的振动监测中,为机械设备的故障诊断提供了软件支持。     

光纤光栅测温技术在炼钢厂配电系统中的应用

介绍了炼钢厂配电系统温度检测的现状,光纤光栅（FBG）测温系统的工作原理、技术性能和光纤光栅测温系统在配电系统温度监测中的应用。     

基于光纤光栅风电桨叶健康监测系统的研究

风电浆叶是风力发电系统中的关健部件,运行环境十分恶劣,长时间受极端天气的影响,隐患随时都有可能演变成事故,因此对风电浆叶进行结构健康监测势在必行.本论文根据风电桨叶监测的需求构建了模拟监测实验系统,进行了浆叶静态受力和动平衡实验测试,通过多通道高速光纤光栅解调仪和LabVIEW监控软件采集了大量原始测试数据,并对实验数据进行了细致的分析,在此基础上建立了桨叶健康监测的数值分析方法,为桨叶超限状态的判别和快速预警功能的实现打下良好的基础.     

电气设备用光纤光栅温度在线监测系统

温度在线监测对电气设备的稳定、安全运行具有非常重要的意义。本文介绍基于光纤光栅温度传感技术的电气设备在线监测系统,详细描述了系统中光纤光栅温度传感器,多通道型光纤光栅波长解调仪表以及上位机监测平台。该系统在35kV高压开关柜内对触点温度进行现场测试,获得了良好的试验结果。     

在线监测光纤布喇格光栅生成

报道了光纤布喇格光栅生成过程中的布喇格波长,反射率和带宽与曝光时间的关系,并作了讨论,采用位相板方法,光源ＫｒＦ准分子激光器（２４８ｎｍ）光纤：ＳＭＦ－２８经氢载敏化。     

基于光纤光栅的变压器绕组温度监测系统

针对传统测温方法对变压器绕组温度监测效果不很理想的问题,设计了基于光纤光栅的变压器绕组温度监测系统,分析了光纤光栅传感原理,并对监测系统进行了硬件和软件的设计,利用搭建的试验光路,对监测系统进行了测试,试验结果表明采用光纤光栅作为温度检测器件,能够对变压器绕组温度进行精确测量。     

光纤光栅温度在线监测系统在电力安全监测中的应用

针对电力设备安全检测的需求,研制成光纤光栅温度在线监测系统。本文介绍了光纤光栅测温系统的工作原理、软件结构、主要技术指标及系统在电力系统在线安全监测方面的应用。该系统测温范围在-20℃-＋130℃,测温精度为精度±O．5℃,分辨率0．1℃,具有本质安全、布设方便等特点。     

一种利用光纤光栅技术的巷道实时监测系统

提出了基于光纤光栅原理对巷道关键断面的应变和位移进行监测的实施方案,系统采集大量数据进行分析得到关键截面应变和围岩变形规律,为生产管理者提供科学的判断依据,并及时采取相应措施,阻止围岩失稳、避免突发性破坏的发生。     

光纤光栅传感器在机车实时监测系统中的应用

铁路运输的安全可靠对于国家经济发展具有重要意义,如何做好机车实时运行状态的监测是铁路部门普遍关注的课题。该文用光纤光栅传感器替代传统的电子电流传感器,基于其抗磁性、高稳定性、高灵敏度等特点。设计机车实时监洲系统,实现对机车运行状态中轴箱、设备舱和车厢温度、列车应力应变,加速度和预警等信息的监测,实现列车的安全可靠运行。     

基于虚拟仪器技术的应变测试系统

针对虚拟仪器技术在组建测试系统上的巨大优势,研讨了基于虚拟仪器技术实现应变自动测试的方式和方法,即基于虚拟仪器技术的应变测试系统的硬件组成、应变测试系统的原理以及利用LabVIEW软件实现该系统的具体方法,从测试程序前面板上绘出的应力一应变曲线的斜率得出被测构件材料的弹性模量,从而可知被测构件的材料．试验测得悬臂梁的弹性模量,是与已知悬臂梁的材料为金属铜相符的．组建的测试系统可用于鉴定金属材料的主要成分．     

光纤光栅压力计及其传感特性的研究

设计了一种基于悬臂梁结构的光纤布拉格光栅（FBG）压力传感器,采用应变片作为悬臂梁,将垂直压力转换成轴向应力. FBG固定在悬臂梁上,将应力转换成中心波长的漂移. 通过半导体激光器斜边检测法检测FBG波长的移动. 研究了FBG栅区长度和特征反射光谱宽度的关系,选择并制作了栅区长度为1 mm的FBGs作为传感器,确保FBG中心波长漂移时,半导体激光的波长仍在FBG的反射光谱区域内,扩大了传感器的动态范围. 在悬臂梁双侧设计了FBGs对结构,利用这对FBGs对环境温度相应系数相同的特性,消除环境温度波动对压力测量的影响. 在实验中改变FBGs对的温度,测量了它们对温度的响应并利用温度消敏算法获得传感器的温度不敏感性能. 提出了FBG压力传感器的空分复用技术,利用多个光纤耦合器和光电探头（PD）阵列组成传感网络. 上述的压力传感网络技术在边坡、基坑等土木工程结构安全监控领域具有实用价值.     

光纤光栅传感技术在桥梁施工监控中的应用

为了满足桥梁顶推法施工监控的复杂要求,分析了光纤光栅传感器的结构和原理;研究了应变和温度交叉敏感以及波长解调等光纤B ragg光栅(FBG)传感技术应用中的关键问题。根据对桥墩受力变形的分析,结合实例设计了传感器参数。将虚拟仪器与FBG传感器相结合,可以利用虚拟仪器技术在信号采集、分析、存储和传输等方面的优势,实现光纤光栅解调与施工监控于一体,保证了施工安全和桥梁质量。     

基于虚拟仪器技术的电机监测系统设计与实现

鉴于目前虚拟仪器技术在现场总线系统中广泛应用,针对于实际工程应用,利用虚拟仪器技术——LabWindows/CVI平台驱动普通数据采集卡进行了研究。总结LabWindows/CVI成功调用C语言驱动和动态链接库技术实现驱动ACL7120(ISA接口)数据采集卡的总体方法。最后,针对于现场监测的复杂情况,利用LabWindows/CVI丰富的测控工具及对动态链接库的支持,实现以CVI驱动ACL7120数据采集卡并且设计了一套新型的工业现场电机监测软件。经现场测试,整体软件可以完成工业现场电机监测工作。     

分布式FBG传感器系统监测温度条件对干式空心电抗器的影响

干式空心电抗器启停过程中的温度骤变、运行过程中的高温环境严重影响绕组间匝间绝缘,威胁着干抗的安全正常运行.研制了一种分布式光纤Bragg光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器系统用于测量包封层内温度和应力的变化;并通过在线监测其固化温升过程中干燥室炉温变化对分布式FBG传感器系统测量数据的影响,来研究环境温度的变化与其匝间绝缘的关系.实验结果证明了温度条件的变化严重影响着绕组的匝间绝缘;该系统的应用可为避免干式空心电抗器匝间绝缘故障的发生以及寻找故障点提供设备支持.     

基于双折射光纤布拉格光栅的全光自动增益控制掺铒光纤放大器

报道了一种基于双折射光纤布拉格光栅(Hi-Bi FBG)的全光自动增益控制掺铒光纤放大器(EDFA).通过利用双折射光栅作为选频器件,在放大器中建立起了双波长的控制光.实验结果表明双波长控制光能够有效地钳制该放大器的增益.其在1545和1555 am处的增益被控制在±0.42和±0.52 dB范围内,同时对应的饱和输出功率分别达到了6.97和7.16 dBm.     

光纤Bragg光栅在分离式Hopkinson压杆实验中的应用

光纤Bragg光栅用于高频应变的测试是一个重要研究课题．文中介绍了其高频解调原理,探讨了光纤光栅传感器用于分离式霍布金逊压杆(SHPB)实验装置中应变测试的相关问题；推导了弹性杆中传播的应力波σ与传感光纤光栅中光波相位的变化量Δ(?)之间的关系式,进而建立了含有光纤光栅传感变化量的弹性杆应力波计算公式；构建了基于光纤Bragg光栅的动态应变测试系统,对中心波长分别为1550nm和1545nm的裸光纤光栅传感器以及应变片,两种传感器粘贴在被撞击弹性杆(输入杆)表面测试应变的情形进行了比较研究,给出了实验结果．研究表明,光纤Bragg光栅在高频动态应变测量中具有很好的应用潜力和前景,测试方法和结论对于光纤Bragg光栅在高频动态应变的实际测试中具有积极意义．     

基于虚拟仪器的动平衡机测量技术研究

采用虚拟仪器技术研制DD-300B型动平衡机测量系统。研究了测量静不平衡、动不平衡和综合动不平衡的方法,并探索了调整平衡的规律;提出了静平衡影响系数和动平衡影响系数的概念,设计了试验方案,对动平衡影响系数、静平衡影响系数、左端影响系数和右端影响系数进行了试验研究。按静力学的力和力矩平衡原则,可以求出静不平衡惯性力和动不平衡惯性力矩对两个支座的作用力。研究结果表明,在支座上两个相等的静不平衡作用力与动不平衡作用力,对输出信号的振幅影响是不同的。提出了综合动不平衡的优化调整方法。     

光纤Bragg光栅监测沥青混凝土应变试验

基于光纤Bragg光栅(FBG)传感原理,结合沥青混凝土路面的特点,介绍了传感器应变传感特性与设计封装结构,制作了一种用于监测沥青混凝土应变试验研究的光纤Bragg光栅传感器。通过砝码加载的方法对传感器进行标定,光纤Bragg光栅传感器的应变灵敏度系数为1.1 pm/με,封装工艺没有改变光纤光栅的应变传感特性;传感器埋入SMA-13沥青混凝土后,通过静态试验得到荷载与传感器轴向应变之间的关系为0.038 7με/N;通过ANSYS 11.0仿真传感器静态试验,得到传感器应变灵敏度修正因子η为0.928;进行了5 h动态试验,应用其监测室内车辙试验下沥青混凝土内部结构沿传感器轴向的应变,随着碾压次数的增加,轴向的应变增加。监测结果能够反映沥青混凝土内部结构应变基本变化规律,可用于沥青路面的应变监测,为道路养护决策提供了一种新方法。     

构建基于虚拟仪器平台测试技术实验教学体系

针对测试技术实验教学中存在的弊端,构建了基于虚拟仪器平台测试技术实验教学创新体系。该体系实现了实验内容现代化、实验体系层次化,能全面训练学生的基本操作能力、综合能力和创新能力,有助于把大学生培养成创新型复合人才。