新型变电站火灾监测技术之探讨

对具有强电磁干扰的变电站的火灾隐患进行预防和监测,多年来人们一直在探讨,如单独利用传统的电子传感器或采用新型的光纤光栅温度传感系统来实施远程监控,但由于传输导线的绝缘性能不稳定、光纤光栅传感器的成本较高、施工工艺复杂,故不能在电力火灾的监控中广泛采用.通过对烟雾火灾报警与光纤光栅测温相结合的探讨,不仅能对变电站的关键热点实施实时监测,而且还能对电力系统进行宏观监控以预防电力火灾.     

基于啁啾光纤光栅的光栅内传感

本文在以基于光纤布拉格光栅（FBG）的传感器的基础上,介绍了啁啾光纤光栅（CBG）的光学特性、基于啁啾光纤光栅的光栅内传感的概念和在此基础上实现传感的途径。     

分布式光纤光栅传感的研究与发展

分布式传感是光纤光栅传感技术得以推广的优点之一,它利用光纤布拉格光栅中心反射波长值的不同来识别网络中各点的变化状况,不仅实现了大范围测量场内分布信息的提取,还解决了目前测量领域的许多难题。简单介绍了布式光纤光栅传感的分类及其解调技术和复用技术,深入研究了分布式光纤光栅传感系统中传感器的布置方式和故障定位方法,并介绍了分布式光纤光栅传感的应用和发展现状。     

模拟海洋环境干扰下复合板低速冲击定位实验

为了给船舶或海洋平台的低速冲击监测系统设计提供理论和技术支持，设计并搭建了模拟海洋环境干扰下复合板低速冲击定位实验系统。系统包括复合板试件、光纤光栅传感系统、低速冲击装置以及模拟海洋环境干扰系统。通过设置干扰激励源和不同高度冲击球下落来模拟干扰和低速冲击信号，并利用光纤光栅传感系统对信号进行收集测试。结果表明，该低速冲击装置可实现0～0.058 8 J范围内低速冲击源的获取；搭建的光纤光栅传感系统对于冲击信号的监测具有较高的精确性和稳定性。实验系统整体具有较好的信号收集功能，可为后续低速冲击定位方法的研究及验证提供支撑。     

反卷积法提高光纤光栅传感器解调精度的分析

通过对反卷积的理论推导的介绍,实现对光纤光栅传感器Bragg波长移动的法布里一珀罗（F—P）腔解调精度的分析。把从F—P腔解调出来的、分辨率降低的光功率谱经过已知传感光栅的光功率谱进行反卷积运算,得到一个与被测光纤光栅光功率谱更为接近的光功率谱,使得被测信号得以恢复,从而提高光纤光栅波长位移测量精度。     

光学调谐技术在光纤光栅传感器中的应用

光纤光栅传感器是最近十年发展起来的一种新型光纤传感器,可用于应变（力）、温度、压力、液位的测量,与传统光纤传感器相比有许多优点。光纤光栅传感器的核心技术是光学调谐技术。目前,国外常用的调谐方法有:参考光纤光栅反射波长调谐匹配法、法布里-百洛透射波长调谐匹配法、激光源波长调谐匹配法、傅立叶变换先纤光谱仪法、马赫-曾德干涉仪信号读出法。本文对光纤光栅传感器的原理和应用等做了简述,并着重对各种先学调谐方法作了详细综述。     

光纤光栅温度监测系统及其在电力系统中的应用

比较电力系统中现行几种温度监测方案的优劣性,概述光纤光栅传感器的温度传感原理,并提出一个基于光纤光栅传感器的电力开关柜温度监测系统解决方案.     

光谱吸收型光纤气体传感器及解调系统

基于光谱吸收型气体传感器的传感机理,搭建了实验平台,研究了基于一、二次谐波幅度比值法实现气体浓度检测的可行性,设计了一种新型的光纤气体传感器;基于32位嵌入式软核处理器NiosⅡ和FPGA技术设计了光纤气体传感器的解调系统.实验结果表明,该光纤气体传感器及其解调系统具有易维护、高速、高分辨率、高精度等优点.     

光纤布拉格光栅超大容量传感网络分析仪

根据大型复杂结构的监测需求,研究了超大容量光纤布拉格光栅传感网络的传感器查询与波长解调原理,基于虚拟仪器技术设计了光纤光栅传感网络系统。虚拟仪器软件实现了信号分析与处理、网络通信、数据存储等功能。经实验验证,该分析仪单台仪器的测量点数达到1 000点以上,应变量程±800×10-6,温度量程±100℃。     

光纤光栅传感实验装置设计与实现

光纤光栅是理想的应力和温度传感元件。结合实验室器件,设计了一个利用光纤光栅监测应力以及温度的实验系统。通过实验验证了光纤光栅的基本特性,实现了应力及温度的监测。通过自行搭建的实验平台进行了实验分析,实验结果和理论分析吻合。     

光纤光栅传感研究在本科实践教学中的应用

信息社会对高素质人才的需求向高校实践教学课程内容提出了更高的要求。将科学研究中的成果，转移到本科生的实践教学中来，是引入新的实验内容，适应科技发展和人才需求的一个有效方法。具体介绍了从科研成果移植到本科生实验教学的“光纤光栅温度传感”实验，测定了光纤光栅随温度的变化规律，设定了“设计性实验”的内容。     

相位模板技术与布拉格光纤光栅的写入

由于相位模板法仅使用一个光学器件 ,因而减少了光纤光栅制造系统的复杂性 ,是光纤布拉格光栅写入法中最有前途、使用最广泛并且具有本征稳定性的一种方法 .本文总结了相位模板技术及各种光纤布拉格光栅的写入 .值得注意的是在相位干涉法中 ,只用一块相位模板 ,就可以调整写入光纤布拉格光栅的波长 .在这些系统中 ,写入光纤光栅的紫外线 ( UV )干涉条纹经由一些光学元件 ,其中 ,相位模板的作用通常是± 1级衍射光的分束器     

线性啁啾光纤Bragg光栅的分段切趾技术

基于耦合模理论和传输矩阵法,引入分段切趾变迹)技术,对线性啁啾光纤BRAGG光栅进行分析.以5段对称切趾为例,对切趾后光纤的反射谱、时延曲线等特性进行数值分析,对比传统的单一函数完全切趾和对称切趾技术,说明分段切趾对光纤光栅性能的优化作用.     

用光纤迈克尔逊干涉仪测量晶体的弹光系数

运用折射率椭球分析晶体的弹光效应。采用光栅位移传感器对测量群折射率的光纤迈克尔逊白光干涉技术进行了改进,提高了测量精度。通过测量石英晶体在不同的外力下折射率的变化情况,确定了晶体的弹光系数。     

一种组合式光纤大位移传感器的研究

大型工程如坡体滑移、地基沉降等的变化都属于位移较大的移动。因此根据OTDR的弯曲损耗测试原理,设计了一种基于此原理的组合式光纤传感器,该传感器可以根据实际位移变化的需要改变量程的大小,并对单个该传感器进行了理论推导和试验测试,得出拟合公式。该实验结果可为弯曲损耗位移光纤传感器的开发研究作参考。     

CMOS图像传感器在光栅传感器中的应用探讨

目前在科技研究,工业生产等各行业中,对于位移角度的高精度测量都是不可或缺的。利用光栅传感器完成测量是目前的主要方法。光栅传感器利用光电转换的原理将位移、角度等几何量转换为电信号,该信号经过整形、细分后输出给后级电路完成对信号的处理,最后得到位移、角度的大小方向。本文在分析光栅传感器工作原理的基础上,提出借助CMOS图像传感器代替传统的硅光电池检测莫尔条纹,完成信号的细分,实现对位移角度的高精度测量。     

Modified simulated annealing evolutionary algorithm for fully distributed fiber Bragg grating temperature sensing

In this paper, we present a simple and fast spectra inversion method to reconstruct the temperature distribution along single fiber Bragg grating (FBG) temperature sensor. This is a fully distributed sensing method based on the simulated annealing evolutionary (SAE) algorithm. Several modifications are made to improve the algorithm efficiency, including choosing the most superior chromosome, setting up the boundary of every gene according to the density of resonance peaks of the reflection spectrum, and dynamically modifying the boundary with the algorithm running. Numerical simulation results show that both the convergence rate and the fluctuation are significantly improved. A high spatial temperature resolution of 0.25 mm has been achieved at the time cost of 86 s.