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黄土含水率DPHP-FBG传感器研究
1
作者
祝越
吴静红
+2 位作者
郭君仪
孙梦雅
贾立翔
《计量学报》
北大核心
2025年第3期442-449,共8页
基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的双探针热脉冲方法(double probe heat pulse,DPHP),研发了DPHP-FBG传感器,用于延安黄土含水率的测定,并分析不同加热时间和不同加热功率对含水率测量结果的影响。研究表明:DPHP-FBG方法...
基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的双探针热脉冲方法(double probe heat pulse,DPHP),研发了DPHP-FBG传感器,用于延安黄土含水率的测定,并分析不同加热时间和不同加热功率对含水率测量结果的影响。研究表明:DPHP-FBG方法可实现非饱和黄土含水率的精确测量,尤其适用于低含水率土体监测。恒定加热功率下,加热时间控制在16 s内时,测量误差随着加热时间的增加而减小。足够加热时间下,加热功率的影响较小,无需采用过高的加热功率,在加热时间为20 s时,30.15 W/m的加热功率即可实现高精度含水率的测量。DPHPFBG法能够实现土壤含水率的远程、实时、精细化监测,为原位土体水分场、土壤水分蒸发和冻融的研究提供了一种新的监测手段。
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关键词
体积含水率
水分传感器
双探针热脉冲
光纤布拉格光栅法
延安黄土
误差分析
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职称材料
基于AHFO-FBG的黄土含水率不同率定方法对比分析
被引量:
3
2
作者
程伟
孙梦雅
+3 位作者
徐洪兵
施斌
郭君仪
刘洁
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期1073-1083,共11页
主动加热光纤布拉格光栅法(Actively Heated Fiber-Optic method based on Fiber Bragg grating method,AHFO-FBG method)因具有体积小、测温精度高、准分布式测量、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点,近年来成为含水率测量技术的研究热点。研...
主动加热光纤布拉格光栅法(Actively Heated Fiber-Optic method based on Fiber Bragg grating method,AHFO-FBG method)因具有体积小、测温精度高、准分布式测量、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点,近年来成为含水率测量技术的研究热点。研究该技术的率定方法对提高含水率测量的精准性和适用性是十分关键的,但现有研究中均未涉及到此内容。因此,本文采用自主研发的AHFO-FBG传感器对黄土开展了一系列率定试验,研究了ΔT_(max)和ΔT_(cum)两种率定方法的含水率率定结果,对此两种方法进行了对比分析。同时,进一步探究了不同加热时长和不同加热功率对ΔT_(max)法和ΔT_(cum)法率定结果的影响。研究结果表明:ΔT_(max)和ΔT_(cum)法均可得到良好的含水率率定结果,ΔT_(max)法的RMSE比ΔT_(cum)法高0.001 m^(3)·m^(-3),ΔT_(cum)法的测量优势不是很显著。在相同加热功率下,ΔT_(max)法和ΔT_(cum)法均在较短加热时间下的测量误差较小,且加热时间越短,ΔT_(cum)法较ΔT_(max)法的优势越明显;在相同加热时间下,低功率(5~10 W·m^(-1))时ΔT_(max)法的RMSE较小,高功率(15~35 W·m^(-1))时ΔT_(cum)法的RMSE较小,且适当的增加热功率有助于减少含水率率定误差。研究成果为AHFO-FBG技术实现土体含水率的精确测量和进一步应用提供了依据。
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关键词
主动加热
光纤
布拉格
光栅
(AHFO-FBG)
法
最大温升值
法
(ΔT_(max))
累积温升值
法
(ΔT_(cum))
加热时间和功率
误差分析
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职称材料
聚合物基复合材料残余应力的研究进展
被引量:
14
3
作者
杨博
薛忠民
+1 位作者
阿茹娜
张佐光
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
2004年第2期49-52,共4页
本文综述了聚合物基复合材料残余应力的分类、形成原因和层间残余应力对复合材料性能的影响。阐述了残余应力的实验测量方法和理论计算方法 。
关键词
聚合物基复合材料
残余应力
层合板
压缩应力
热应力
热膨胀系数
曲率
法
应变片包埋
法
光纤布拉格光栅法
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职称材料
AH-FBG水流流速传感器研制与试验研究
被引量:
1
4
作者
孙梦雅
施斌
+4 位作者
张婉玲
刘瑾
魏广庆
韩贺鸣
井淼
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期876-885,共10页
为了解决当前水流流速传感器易受电磁干扰、集成困难的问题,基于主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)技术和热对流原理,研制了一种能够用于水流流速测量及流向初步识别的AH-FBG传感器.通过室内试验探究了该传感器用于水流流速测量和流向初...
为了解决当前水流流速传感器易受电磁干扰、集成困难的问题,基于主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)技术和热对流原理,研制了一种能够用于水流流速测量及流向初步识别的AH-FBG传感器.通过室内试验探究了该传感器用于水流流速测量和流向初步识别的可行性,以及加热功率对测量结果的影响.研究结果表明:AH-FBG传感器中6个光纤布拉格光栅(FBG)的温度特征值均与水流流速呈负相关关系,温度特征值与水流流速标定公式的拟合度高达0.98,可用于水流流速计算;传感器外部2组FBG可用于初步识别水流方向,利用每组中的具有较小温度特征值的FBG识别潜在迎水区,2个潜在迎水区的交集范围即为实际流向的范围;温度特征值增量与加热功率呈线性正相关关系,在一定范围内提高加热功率能够增强AH-FBG传感器对水流速度测量和流向识别的灵敏性.
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关键词
水流流速
流向
主动加热
光纤布拉格光栅法
温度特征值
加热功率
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职称材料
题名
黄土含水率DPHP-FBG传感器研究
1
作者
祝越
吴静红
郭君仪
孙梦雅
贾立翔
机构
苏州科技大学土木工程学院
南京大学地球科学与工程学院
河海大学地球科学与工程学院
苏州南智传感科技有限公司
出处
《计量学报》
北大核心
2025年第3期442-449,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41907232,42307189)
江苏省研究生实践创新计划(SJCX24_1946)。
文摘
基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的双探针热脉冲方法(double probe heat pulse,DPHP),研发了DPHP-FBG传感器,用于延安黄土含水率的测定,并分析不同加热时间和不同加热功率对含水率测量结果的影响。研究表明:DPHP-FBG方法可实现非饱和黄土含水率的精确测量,尤其适用于低含水率土体监测。恒定加热功率下,加热时间控制在16 s内时,测量误差随着加热时间的增加而减小。足够加热时间下,加热功率的影响较小,无需采用过高的加热功率,在加热时间为20 s时,30.15 W/m的加热功率即可实现高精度含水率的测量。DPHPFBG法能够实现土壤含水率的远程、实时、精细化监测,为原位土体水分场、土壤水分蒸发和冻融的研究提供了一种新的监测手段。
关键词
体积含水率
水分传感器
双探针热脉冲
光纤布拉格光栅法
延安黄土
误差分析
Keywords
volumetric moisture content
moisture sensor
double probe heat pulse
fiber Bragg grating method
loess of Yan’an
error analysis
分类号
TB99 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
基于AHFO-FBG的黄土含水率不同率定方法对比分析
被引量:
3
2
作者
程伟
孙梦雅
徐洪兵
施斌
郭君仪
刘洁
机构
南京大学
中国建筑西南勘察设计研究院有限公司
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期1073-1083,共11页
基金
国家自然科学基金重点项目(资助号:42030701)
国家重大科研仪器研制项目(资助号:41427801)。
文摘
主动加热光纤布拉格光栅法(Actively Heated Fiber-Optic method based on Fiber Bragg grating method,AHFO-FBG method)因具有体积小、测温精度高、准分布式测量、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点,近年来成为含水率测量技术的研究热点。研究该技术的率定方法对提高含水率测量的精准性和适用性是十分关键的,但现有研究中均未涉及到此内容。因此,本文采用自主研发的AHFO-FBG传感器对黄土开展了一系列率定试验,研究了ΔT_(max)和ΔT_(cum)两种率定方法的含水率率定结果,对此两种方法进行了对比分析。同时,进一步探究了不同加热时长和不同加热功率对ΔT_(max)法和ΔT_(cum)法率定结果的影响。研究结果表明:ΔT_(max)和ΔT_(cum)法均可得到良好的含水率率定结果,ΔT_(max)法的RMSE比ΔT_(cum)法高0.001 m^(3)·m^(-3),ΔT_(cum)法的测量优势不是很显著。在相同加热功率下,ΔT_(max)法和ΔT_(cum)法均在较短加热时间下的测量误差较小,且加热时间越短,ΔT_(cum)法较ΔT_(max)法的优势越明显;在相同加热时间下,低功率(5~10 W·m^(-1))时ΔT_(max)法的RMSE较小,高功率(15~35 W·m^(-1))时ΔT_(cum)法的RMSE较小,且适当的增加热功率有助于减少含水率率定误差。研究成果为AHFO-FBG技术实现土体含水率的精确测量和进一步应用提供了依据。
关键词
主动加热
光纤
布拉格
光栅
(AHFO-FBG)
法
最大温升值
法
(ΔT_(max))
累积温升值
法
(ΔT_(cum))
加热时间和功率
误差分析
Keywords
Active Heated Fiber Optical method
Maximum temperature rise method(ΔT max)
Cumulative temperature rise method(ΔT cum)
Heating time and power
Error analysis
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
在线阅读
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职称材料
题名
聚合物基复合材料残余应力的研究进展
被引量:
14
3
作者
杨博
薛忠民
阿茹娜
张佐光
机构
北京航空航天大学
北京玻璃钢研究设计院
出处
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
2004年第2期49-52,共4页
文摘
本文综述了聚合物基复合材料残余应力的分类、形成原因和层间残余应力对复合材料性能的影响。阐述了残余应力的实验测量方法和理论计算方法 。
关键词
聚合物基复合材料
残余应力
层合板
压缩应力
热应力
热膨胀系数
曲率
法
应变片包埋
法
光纤布拉格光栅法
Keywords
composite
laminate
residual stress
分类号
TQ327.1 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
AH-FBG水流流速传感器研制与试验研究
被引量:
1
4
作者
孙梦雅
施斌
张婉玲
刘瑾
魏广庆
韩贺鸣
井淼
机构
河海大学地球科学与工程学院
南京大学地球科学与工程学院
苏州南智传感科技有限公司
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期876-885,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(42030701,42307189)。
文摘
为了解决当前水流流速传感器易受电磁干扰、集成困难的问题,基于主动加热光纤布拉格光栅(AH-FBG)技术和热对流原理,研制了一种能够用于水流流速测量及流向初步识别的AH-FBG传感器.通过室内试验探究了该传感器用于水流流速测量和流向初步识别的可行性,以及加热功率对测量结果的影响.研究结果表明:AH-FBG传感器中6个光纤布拉格光栅(FBG)的温度特征值均与水流流速呈负相关关系,温度特征值与水流流速标定公式的拟合度高达0.98,可用于水流流速计算;传感器外部2组FBG可用于初步识别水流方向,利用每组中的具有较小温度特征值的FBG识别潜在迎水区,2个潜在迎水区的交集范围即为实际流向的范围;温度特征值增量与加热功率呈线性正相关关系,在一定范围内提高加热功率能够增强AH-FBG传感器对水流速度测量和流向识别的灵敏性.
关键词
水流流速
流向
主动加热
光纤布拉格光栅法
温度特征值
加热功率
Keywords
water flow velocity
flow direction
actively heated fiber Bragg grating(AH-FBG)method
temperature characteristic value
heating power
分类号
TU411.2 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
黄土含水率DPHP-FBG传感器研究
祝越
吴静红
郭君仪
孙梦雅
贾立翔
《计量学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于AHFO-FBG的黄土含水率不同率定方法对比分析
程伟
孙梦雅
徐洪兵
施斌
郭君仪
刘洁
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
聚合物基复合材料残余应力的研究进展
杨博
薛忠民
阿茹娜
张佐光
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
2004
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
AH-FBG水流流速传感器研制与试验研究
孙梦雅
施斌
张婉玲
刘瑾
魏广庆
韩贺鸣
井淼
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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