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船闸光纤光栅水位测量系统的级联布置方案及数据处理算法
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作者 王忠民 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期498-503,共6页
水位测量技术在船闸运行中发挥着重要作用,光纤光栅传感器作为一种新型无源传感器,在船闸水位测量领域的应用具有较大的潜力。为建立一套精准可靠的船闸水位测量系统方案,针对光纤光栅水位测量系统中光纤光栅传感器易于串联的特性,结合... 水位测量技术在船闸运行中发挥着重要作用,光纤光栅传感器作为一种新型无源传感器,在船闸水位测量领域的应用具有较大的潜力。为建立一套精准可靠的船闸水位测量系统方案,针对光纤光栅水位测量系统中光纤光栅传感器易于串联的特性,结合船闸运行时的水位变化特性,设计了一种船闸光纤光栅水位测量系统的级联布置方案,该方案在测量船闸闸室内外水位差时能够在传感器本身精度固定的情况下进一步提高实际测量精度。基于此布置方案,设计了针对水位计零点漂移和斜率漂移的校准算法,校准算法在船闸进行充泄水时运行,逐级对水位计进行校准。针对级联布置方案中的有效水位计数据,设计了基于卡尔曼滤波原理的数据融合算法,并通过仿真对算法的有效性进行验证。 展开更多
关键词 船闸 光纤光栅水位测量系统 级联布置方案 水位计校准 水位计数据融合
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宽量程光纤Bragg光栅温度测量系统校准方法研究
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作者 廖芳芳 黄钰 +3 位作者 赵豆 付玉 闫晓钰 涂燕 《中国测试》 北大核心 2024年第S2期287-293,共7页
光纤Bragg光栅温度传感器具有绝缘、抗电磁干扰、耐腐蚀及易于组成准分布式测量网络等优点,极其适合于工程领域传感测量。为推进该类传感器在反应堆热工试验中的应用研究,针对试验需求而研制改进型宽量程光纤光栅温度传感器,为保证其量... 光纤Bragg光栅温度传感器具有绝缘、抗电磁干扰、耐腐蚀及易于组成准分布式测量网络等优点,极其适合于工程领域传感测量。为推进该类传感器在反应堆热工试验中的应用研究,针对试验需求而研制改进型宽量程光纤光栅温度传感器,为保证其量值溯源准确可靠,且目前国内外无现行有效的计量校准方法,需开展该类传感器温度测量系统校准方法研究。首先介绍光纤光栅温度传感器测量系统工作原理,其次利用比较法构建校准系统,对(50~700)℃的测量系统开展温度示值误差校准及测量不确定度评定,校准温度点选取研究及准分布式测量系统校准试验以验证校准方法的可行性。结果表明,校准方法有效可靠,测量系统最大扩展不确定度不超过0.7℃(k=2),满足测量系统校准需求。 展开更多
关键词 光纤Bragg光栅温度传感器 校准方法 测量不确定度 准分布式测量系统
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光纤光栅多点动态应变测量系统 被引量:1
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作者 施纯峥 陈志超 +3 位作者 何海律 张敏 靳伟 廖延彪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第0Z2期51-54,共4页
本文报导了以光纤光栅作为传感元件的多点动态测量实验系统。本系统采用干涉法作动态信号的解调。动态测量的频率范围为100Hz至10kHz,在5KHz处的分辨率为27.5nε/√Hz,测量点数为1-4点。
关键词 光纤光栅 多点动态应变测量系统 干涉法 压力测量 光纤传感器
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皮米量级微位移信号处理分辨力的光纤布拉格光栅探针系统 被引量:9
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作者 刘芳芳 杨子涵 +2 位作者 焦宇辉 李红莉 夏豪杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期755-764,共10页
为了实现超高分辨力的微位移测量,建立了基于光纤布拉格光栅传感的高灵敏度探针系统,研究了静态锁相放大技术,用于检测小于纳米量级的微位移信号。根据光纤布拉格光栅传感原理,设计了高灵敏度的双光栅自补偿解调系统结构。基于信号特征... 为了实现超高分辨力的微位移测量,建立了基于光纤布拉格光栅传感的高灵敏度探针系统,研究了静态锁相放大技术,用于检测小于纳米量级的微位移信号。根据光纤布拉格光栅传感原理,设计了高灵敏度的双光栅自补偿解调系统结构。基于信号特征研究了静态锁相放大技术,用于实时检测处理微弱测量信号。最后,通过探针系统的性能测试实验可获得灵敏度和分辨力等参数。实验结果表明:探针系统在接触区域的微位移测量范围约为1μm,灵敏度为-15.33 mV/nm,短期噪声极差的均值为0.83 mV,标准差为0.32 mV,信号处理分辨力约为0.06 nm(60 pm),其标准差为0.02 nm(20 pm)。该系统采用光纤布拉格光栅传感技术达到了皮米量级的微位移信号处理分辨力,满足微纳测量系统的抗干扰性强、重复性好等要求,且系统成本较低。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 微位移测量 信号处理分辨力 皮米量级 高灵敏度探针系统 静态锁相放大
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光纤Bragg光栅锚杆应力应变监测系统 被引量:37
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作者 柴敬 兰曙光 +2 位作者 李继平 李毅 刘金瑄 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2005年第1期1-4,共4页
锚杆是矿山巷道的主要支护形式之一,现有锚杆支护质量检测方法无法进行远程监控、不能实现全过程监测,本文提出了采用光纤Bragg光栅传感技术进行锚杆支护质量监测的新方法。介绍了光纤Bragg光栅监测系统的工作原理及其构成,实验系统由3... 锚杆是矿山巷道的主要支护形式之一,现有锚杆支护质量检测方法无法进行远程监控、不能实现全过程监测,本文提出了采用光纤Bragg光栅传感技术进行锚杆支护质量监测的新方法。介绍了光纤Bragg光栅监测系统的工作原理及其构成,实验系统由3个Bragg光栅组成阵列,将其粘贴在长度0.6m的金属锚杆杆体表面,进行锚杆受力的检测以及与电测技术的实验室对比试验。结果表明,光纤Bragg光栅传感器具有高的测量精度,结构简单,可以实现在线实时监测。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 监测系统 应力应变 质量检测方法 支护质量监测 在线实时监测 全过程监测 支护形式 矿山巷道 远程监控 锚杆支护 传感技术 工作原理 实验系统 金属锚杆 对比试验 电测技术 锚杆受力 测量精度 体表面 实验室
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基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统 被引量:5
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作者 张戌社 宁辰校 周荣芳 《河北科技大学学报》 CAS 2005年第2期142-145,共4页
针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监... 针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监测实验,并对实验结果进行了比较。结果表明,光纤光栅传感器的性能很好,可以用于低频振动结构的动态实时监测。 展开更多
关键词 信号处理系统 参数监测 光纤光栅传感器 加速度传感器 传感技术 理论模型 振动参数 传感元件 实时监测 振动结构 测量 实验
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基于扫描激光器的边孔光纤光栅温度压力传感系统 被引量:12
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作者 杨韫铎 康娟 +3 位作者 徐贲 周鹏威 裘燕青 李裔 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期24-29,共6页
研究了一种基于波长扫描激光器的光纤温度压力测量系统.光纤传感头为边孔光纤光栅,利用其特有的双折射特性产生双反射峰,以实现对温度和压力的同时测量.系统采用嵌入式开发技术,将激光波长扫描、光谱数据采集和以牛顿最小二乘法为核心... 研究了一种基于波长扫描激光器的光纤温度压力测量系统.光纤传感头为边孔光纤光栅,利用其特有的双折射特性产生双反射峰,以实现对温度和压力的同时测量.系统采用嵌入式开发技术,将激光波长扫描、光谱数据采集和以牛顿最小二乘法为核心的光栅解调算法高度整合于一体,极大降低了光纤传感系统的体积与成本.实验结果表明,在温度10~50℃、压力0~1.2 MPa时,双反射峰对应温度与压力的变化均呈现良好的线性响应特性;系统的波长解调准确度可达1pm,温度及压力的分辨率分别达到0.1℃和0.1 MPa.该系统可为温度、压力的参量测量提供低成本、小型化、性能可靠的解决方案. 展开更多
关键词 光纤传感 温度压力测量 光纤光栅 边孔光纤 扫描激光器 嵌入式系统 寻峰算法
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基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法 被引量:5
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作者 顾宾 王巍(指导) +1 位作者 孙一弘 滕梓洁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期307-313,共7页
分布式位置姿态测量系统(POS)依靠传递对准来精确测量多任务成像传感器的多节点运动信息,然而,节点间的柔性基线精度限制了传递对准精度。针对此问题,提出了一种基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法。首先研究了光纤光栅形变测量方... 分布式位置姿态测量系统(POS)依靠传递对准来精确测量多任务成像传感器的多节点运动信息,然而,节点间的柔性基线精度限制了传递对准精度。针对此问题,提出了一种基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法。首先研究了光纤光栅形变测量方法,利用光纤光栅传感器获取变形位移和变形角度;然后利用光纤光栅的形变测量信息修正传递对准量测方程,重新建立传递对准模型;最后搭建了柔性基线测试实验平台,进行实验测试。实验结果表明,所提出的方法可以精确测量多节点之间的柔性基线,同时也可为分布式POS的应用提供强有力的支持。 展开更多
关键词 分布式位置姿态测量系统 传递对准 柔性基线 光纤光栅
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光纤光栅传感测量技术在火箭贮箱中的应用
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作者 孙杉杉 王海勇 +2 位作者 杨洋 敖飞平 陈洁 《光通信技术》 北大核心 2018年第4期40-43,共4页
以运载火箭贮箱的轴压试验为应用实例,介绍了光纤光栅传感原理,阐述了火箭燃料贮箱筒段轴压试验的目的和方法,提出了使用光纤光栅传感测量方案进行贮箱内、外表面应变监测。对该方案和传统电测方案进行对比分析,光纤传感测量技术具有无... 以运载火箭贮箱的轴压试验为应用实例,介绍了光纤光栅传感原理,阐述了火箭燃料贮箱筒段轴压试验的目的和方法,提出了使用光纤光栅传感测量方案进行贮箱内、外表面应变监测。对该方案和传统电测方案进行对比分析,光纤传感测量技术具有无缆化、电磁兼容性好、减重和集成度高等优势,更符合航天器对测试设备的要求。该方案为光纤传感测量技术在航天器的结构监测、多参量测量等方向的应用提供了理论支持。 展开更多
关键词 光纤光栅 测量系统 火箭贮箱 轴压试验
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双FBG位移测量系统 被引量:7
10
作者 李丰丽 钟金钢 张永林 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第10期60-61,64,共3页
介绍采用悬臂梁结构实现光纤光栅的位移测量系统,使用双光纤光栅,消除温度变化带来的交叉敏感,系统结构简单、稳定性好、线性度高。
关键词 FBG 位移测量系统 系统结构 交叉敏感 光纤布喇格光栅 传感器
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基于光纤光栅的新型车辆载重自动检测方法的研究 被引量:2
11
作者 秦曦 方宏 +2 位作者 延凤平 裴丽 简水生 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期69-71,80,共4页
提出了一种适用于高速公路的新型车辆载重自动检测系统,该系统基于光纤布喇格光栅,利用光栅中心波长随外界压力呈线性变化的特性,通过检测光栅受到车辆压力后中心波长的漂移情况,可以检测出车辆的载重,并可对车辆进行实时不停车检测.系... 提出了一种适用于高速公路的新型车辆载重自动检测系统,该系统基于光纤布喇格光栅,利用光栅中心波长随外界压力呈线性变化的特性,通过检测光栅受到车辆压力后中心波长的漂移情况,可以检测出车辆的载重,并可对车辆进行实时不停车检测.系统具有测量精度高,抗电磁干扰能力强,检测效率高等优点. 展开更多
关键词 自动检测方法 车辆 载重 光纤光栅 光纤布喇格光栅 抗电磁干扰能力 自动检测系统 中心波长 高速公路 线性变化 通过检测 测量精度 检测效率 不停车 压力
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一种基于应变模态分析的舰船分布式挠曲姿态测量方法 被引量:13
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作者 裴福俊 万德钧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第1期15-20,共6页
针对舰船所处的恶劣环境,以及舰船导航和武器系统对姿态测量精度日益提高的要求,根据应变模态分析理论,建立了应变信息与姿态信息的变换关系,并提出了利用光纤Bragg光栅(FBG)传感器测量甲板的应变,求取由挠曲变形引起的姿态信息误差的... 针对舰船所处的恶劣环境,以及舰船导航和武器系统对姿态测量精度日益提高的要求,根据应变模态分析理论,建立了应变信息与姿态信息的变换关系,并提出了利用光纤Bragg光栅(FBG)传感器测量甲板的应变,求取由挠曲变形引起的姿态信息误差的方法。通过对简易模型的实验,验证了这种方法是有效的并且具有较高的精度。 展开更多
关键词 舰船导航 甲板 应变模态 分析理论 武器系统 挠曲 姿态测量 分布式 传感器 光纤BRAGG光栅
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光纤器件
13
《中国光学》 EI CAS 1999年第5期57-61,共5页
TN253 99053175光纤快速测温系统及其应用=A quick fiber opticaltcmperature measuring system and its application[刊,中]/孙晓燕,张建国,席守谋(西安西北工业大学401教研室.陕西,西安(710072))//测控技术.—1999,1 8(3).—20—21.2... TN253 99053175光纤快速测温系统及其应用=A quick fiber opticaltcmperature measuring system and its application[刊,中]/孙晓燕,张建国,席守谋(西安西北工业大学401教研室.陕西,西安(710072))//测控技术.—1999,1 8(3).—20—21.24为了解决特殊环境下的温度测量,研制了一种比色光纤快速测温系统。介绍了它的工作原理,结构特点和应用情况。图5表1参3(李瑞琴)TN253 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 光纤位移传感器 光纤传感器 光纤温度传感器 测温系统 电子工程 传感器技术 光通信技术 测控技术 温度测量
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非光学量测量及设备
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《中国光学》 EI CAS 1998年第4期82-85,共4页
TB92 98042679转轴弯曲光电测量系统=The shaft’s bending mea-suring system by the laser scanning method[刊,中]/张先鹤,郑卫,袁宁诚,刘全华(湖北省黄石高等专科学校电气工程系.湖北,黄石(435002))∥测控技术.—1997,16(6).
关键词 光电测量系统 物体表面 华中理工大学 光电子 激光 压电陶瓷 单模光纤 电气工程 非接触测量 投影光栅
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《应用光学》2015年总目次
15
《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期977-982,共6页
关键词 应用光学 光学系统设计 光栅 三维形貌测量 光电系统 超分辨率 折射式光学系统 张三喜 光纤包层
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2019年总目次
16
《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期I0002-I0007,共6页
关键词 光学系统 光学成像系统 红外图像 偏振成像 位姿测量 光电侦察 光纤光栅 显微成像 空间非合作目标 张三喜 建模与仿真 纳秒脉冲激光
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