雙光纖布喇格光柵液位傳感器

根據(jù)光纖布拉格光柵(fbg)傳感模型,提出了一種基于e型膜片和懸臂梁組合的fbg液位傳感結構,建立了fbg反射中心波長隨液面高度變化的數(shù)學模型。在0～100cm的測量范圍內進行了實驗研究,結果表明,液位對fbg反射中心波長調諧的最大漂移量為1.316nm,線性擬合度大于0.999,靈敏度為13.1pm/cm,與理論計算值(13.8pm/cm)比較,存在5.1%的相對誤差。通過對理論模型的分析,改變e型圓膜片和懸臂梁的有關參數(shù),可實現(xiàn)對傳感器的靈敏度和量程的調整,使之更加實用化。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

光纖布喇格光柵(fbg)是國際上光纖傳感技術研究的前沿熱點。在惡劣環(huán)境下對復雜結構進行變形和健康監(jiān)測,具有波長編碼等明顯的其他傳感器所沒有的特點。將由光纖光柵組成的陣列埋入結構材料內部,可用來監(jiān)測橋梁、大壩、重要建筑物以及船體、航天器內部的溫度、應變、壓力及材料結構狀態(tài)的變化。該文介紹了采用掩模板制作光纖光柵傳感器的原理和方法,分析了采用相位掩模法制作的分布式光纖布喇格光柵傳感器的靈敏度等測量性能和噪聲的隨機過程特性,從而為其在船舶結構變形測量技術中的應用提供了科學依據(jù)。

載流導線在磁場中產生的電磁力使等腰三角形懸臂梁變形,從而導致安裝在懸臂梁兩邊的光纖布拉格光柵(fbg)的布拉格波長漂移。通過檢測2個fbg的波長漂移差,得到被測磁場的磁感應強度。雙fbg通過補償溫度效應,解決了fbg傳感器的交叉敏感問題。垂直放置的等腰三角形懸臂梁,確保fbg在傳感過程中不出現(xiàn)啁啾現(xiàn)象,又避免了自身重量和導線重量對測量結果的影響,從而減少了測量誤差。該系統(tǒng)傳感靈敏度為1.11nm/t,與理論值的相對誤差為4.31%,結果表明,該傳感器結構是可行的。

兩電流產生的電磁力使等腰三角形懸臂梁變形,從而導致安裝在懸臂梁兩邊的光纖布拉格光柵的布拉格波長漂移。通過檢測兩個布拉格光柵的波長漂移差,得到被測電流。雙光纖布拉格光柵通過補償溫度效應,解決了光纖布拉格光柵傳感器的交叉敏感問題。垂直放置的等腰三角形懸臂梁,確保光纖光柵在傳感過程中不出現(xiàn)啁啾現(xiàn)象,又避免了自身重量和導線重量對測量結果的影響,從而減少了測量誤差。該系統(tǒng)傳感靈敏度為0.097nm/a,與理論值的相對誤差為3.38%,結果表明該傳感器結構是可行的。

光纖光柵傳感器介紹

光纖光柵傳感器的應用 一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖bragg光柵傳感器具有自己獨特的優(yōu)點: (1)傳感頭結構簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋入大型結構中, 可測量結構內部的應力、應變及結構損傷等,穩(wěn)定性、重復性好; (2)與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性 好、可靠性高; (3)具有非傳導性,對被測介質影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特 點,適合在惡劣環(huán)境中工作; (4)輕巧柔軟,可以在一根光纖中寫入多個光柵,構成傳感陣列,與波分 復用和時分復用系統(tǒng)相結合,實現(xiàn)分布式傳感; (5)測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波 動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響,有較強的抗 干擾能力; (6)高靈敏度、高分

本文通過對光纖結構及原理的了解,解釋了光纖中光波傳播的主要特點。在了解了光纖光柵傳感器構造及工作原理的同時,以鋼板-混凝土結構材料為實驗模型,利用光纖光柵傳感器作為檢測儀器,通過在鋼板-混凝土材料構成的橋面上布置不同數(shù)量和種類的fbg,同時認為施加不同載荷,觀察fbg的檢測結果和檢測數(shù)據(jù)。實驗證明,光纖光柵傳感器對于鋼板-混凝土組成的結構進行的無損檢測,其安全系數(shù)和檢測效率較其他無損檢測技術具有明顯的優(yōu)勢。

傳感器總長810mm,直徑為2.5mm,4根光纖布喇格光柵(fiberbragggrating,fbg)互成90°分布在用記憶合金絲(shapmemoryalloy,sma)做基材的表面.通過在波分復用的基礎上添加光時分復用來改進傳感網絡布置,提高測量精度;同時,設計了一套封裝裝置來確保封裝時fbg與基材之間的準確定位以及黏結劑能夠均勻的涂覆在基材和fbg表面,提高傳感器的封裝精度.實驗結果表明,該fbg形狀傳感器的測量精度為3.1％.

光纖光柵位移傳感器

采用靶式結構作為光纖bragg光柵流量傳感器的換能元件,其中兩片光柵分別粘貼于等強度懸臂梁的上下兩表面。采用雙光柵粘貼方式對傳感器進行溫度補償,有效的解決了應變與溫度交叉敏感的問題,提高了測量靈敏度。實驗表明該靶式光纖bragg光柵流量傳感器的載荷響應靈敏度為33.6pm/kg,測量精度為0.5%。

針對纜索局部埋植傳感器測試索力的特殊要求,特制光纖光柵應變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結構設計保證纜索索力測試的大應力監(jiān)測要求。針對應變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結構膠連接和特制的抱箍機械連接方式進行了張拉性能測試。由標定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產生5000×10-6的應變變化下,光纖光柵實際中心波長變化不超過2900pm,達到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長期測試要求。

基于壓電陶瓷的光纖光柵傳感器的設計。主要方法是利用改變壓電陶瓷的相關封裝的新結構,再結合光纖光柵而制成的電壓傳感器。由實驗結果得出:在0～160v的電壓范圍內,中心波長的變化與該傳感器兩端的電壓的改變有很好的線性關系,線性擬合度可達0.99,線性調諧的波長范圍約為1.6nm。

采用耦合波理論分析了光纖光柵對光的反射機理及其傳感原理,提出了光纖光柵在溫度測量和位移測量中的應用方案,給出了實驗結果,展望了光纖光柵在光纖傳感和光纖通信方面的應用前景.

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發(fā)明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發(fā)明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發(fā)展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現(xiàn)狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發(fā)明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發(fā)明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發(fā)展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現(xiàn)狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

針對目前科學研究和工業(yè)生產中常遇到的液位檢測問題,介紹一種基于光學全反射和折射原理的光纖傳感器,重點論述了傳感器探頭形狀、光源的選擇對傳感器性能的影響,對傳感器的光學傳輸特性進行了分析。與傳統(tǒng)的液位傳感器相比,該傳感器不受電磁干擾的影響,耐高溫,耐高壓,抗腐蝕,可在有毒、核輻射等惡劣環(huán)境下正常工作。

為了實現(xiàn)對整個艦艇結構狀態(tài)長期實時的監(jiān)控,構建了基于光纖布喇格光柵傳感器的監(jiān)控系統(tǒng),設計了系統(tǒng)總體硬件電路,給出了系統(tǒng)軟件工作流程和尋峰算法流程,并最終完成了對系統(tǒng)的功能驗證。經驗證,系統(tǒng)實現(xiàn)了多通道同步實時校準的波長解調功能,掃描頻率可達4khz,能夠快速響應監(jiān)控狀態(tài),可直接進行工程應用。

闡述了由耦合模理論得到的光纖布喇格光柵的反射率的表達式,并且由此表達式導出了光纖布喇格光柵的反射特性和反射中心波長。理論分析了反射波長λ、光柵柵距λ,折射率微擾的最大值δnmax,光柵區(qū)長度l和反射率rg之間的關系。

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調的、可同時測量應變及溫度兩種參數(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)。將一個光纖光柵的長度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態(tài)。根據(jù)這兩部分光纖光柵對應變及溫度的不同感應,實現(xiàn)對應變及溫度的同時測量?？衫貌ǚ謴陀眉夹g實現(xiàn)對分布式應變及溫度的測量。應變、溫度的測量分辨率分別可達1.3με及0.12℃。

　第25卷第3期　　　　　　　　　　　　　　應　用　激　光　　　　　　　　　　　　　　　vol.25,no.3 　2005年6月　　　　　　　　　　　　　　　　appliedlaser　　　　　　　　　　　　　　　june2005 f-p光纖傳感器及光纖bragg光柵傳感器 應用于光纖智能夾層的研究 3 蘆吉云　梁大開　李東升　潘曉文 (南京航空航天大學航空科技智能材料與結構重點實驗室,　南京210016) 　　提要　本文對嵌入f-p光纖傳感器和bragg光柵光纖傳感器的光纖智能夾層進行了研究,實現(xiàn)了對應變的測量。通過 對光纖智能夾層的理論分析和試驗研究,分析了應變對傳感系數(shù)的影響,研究了f-p光纖傳感器檢測的應變與所受的載荷 及bragg光柵傳感器波長變化量與應變之間的關系。

江蘇久久儀表有限公司www.***.*** 超聲波液位計www.***.*** 液位傳感器的簡介 液位傳送器可分為兩類 一類為接觸式，包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器，浮球式液位變送器，磁性液位變送器，投入式液 位變送器，電動內浮球液位變送器，電動浮筒液位變送器，電容式液位變送器，磁致伸縮液位變送器，侍 服液位變送器等。第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達液位變送器等。 靜壓投入式液位變送器（液位計）適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各 種介質的液位測量。精巧的結構，簡單的調校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。4～20ma、 0～5v、0～10ma等標準信號輸出方式由用戶根據(jù)需要任選。利用流體靜力學原理測量液位，是壓力傳感 器的一項重要應用。采用特種的中間帶有通氣導管的電纜及專門的密