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基于多参量光纤F-P传感的变压器局部放电与油温传感方法
被引量：
23
1
作者
张知先
雷嘉丽
+3 位作者
陈伟根
蔚超
吴柯洁
项施叶子
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期58-65,共8页
为及时准确掌握电力变压器的运行状态,简化变压器内部传感器的安装布置,针对局部放电和油温这两大变压器运行状态关键特征参量,提出基于法布里-珀罗干涉(Fabry-Perot interference)原理的变压器局部放电与油温多参量光纤传感方法。设计...
为及时准确掌握电力变压器的运行状态,简化变压器内部传感器的安装布置,针对局部放电和油温这两大变压器运行状态关键特征参量,提出基于法布里-珀罗干涉(Fabry-Perot interference)原理的变压器局部放电与油温多参量光纤传感方法。设计了谐振频率在121 kHz的光纤F-P超声探头,采用光强解调法,基于超声波信号实现了油中52.78 pC局部放电的测量;基于同一探头,采用光谱傅里叶解调算法,实现了变压器油温传感,经解调得到的F-P探头腔长变化与热电偶传感器测得的温度变化近似呈线性关系,R^(2)为0.97。研究了温度变化对F-P探头超声传感特性的影响,发现在油温变化时,F-P探头对局部放电超声信号检测的灵敏度出现周期性变化;同时,F-P探头输出光强的直流分量也将快速波动,基于这一特性,也可为监测变压器内部快速温升提供参考。该研究为电气设备状态单光纤多参量检测提供了一种思路。
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关键词
局部放电
变压器油温
法布里-珀罗干涉
光纤
传
感
多参量传感
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职称材料
多芯光纤安防工程一体化同步感知系统
被引量：
3
2
作者
冯谦
马天骄
欧进萍
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期208-217,共10页
光纤传感技术可用于安防工程中的各类扰动探测。然而,常规单模光纤安防系统无法同步实现感知入侵模式、量化扰动强度、火灾预警等重要功能。本研究提出基于空分复用多芯光纤的一体化同步感知系统,将多种光纤传感技术复用于一根7芯光纤,...
光纤传感技术可用于安防工程中的各类扰动探测。然而,常规单模光纤安防系统无法同步实现感知入侵模式、量化扰动强度、火灾预警等重要功能。本研究提出基于空分复用多芯光纤的一体化同步感知系统,将多种光纤传感技术复用于一根7芯光纤,其中,光纤光栅纤芯监测结构点式应变与细部温度,相位敏感纤芯实现扰动定位与强度定量,同时拉曼纤芯测量分布式温度场。面向安防实际需求,在后处理阶段通过高阶中心矩、信号极差、空间平均峰度与特征频率等4种方法实现了多参量入侵定位;提出多指标扰动定量方法,其中,面向瑞利散射信号的扰动量化算法利用瑞利散射模型与多参数优化方法,根据光强信号图样求解分布式应变场,搭配光栅纤芯的应变时程,以此构建扰动强度指标,实现多指标扰动定量评估及模式区分;通过拉曼温度场实现火灾(过热)预警,同时提供温度补偿。在防护围栏上通过7种模拟工况测试了系统的工作性能,结果表明:本系统的4种定位方法得到了各工况事件的不同时空频特征,能准确定位各事件(定位误差<1 m),其中特征频率法还能有效识别出微小地面振动;定量识别15种强度的冲击荷载,各量化指标与扰动强度的正相关性较好;可同步感知光纤沿线温度场并定位过热点,光栅纤芯与拉曼测温纤芯的结果相符合。本系统解决了传统安防系统监测信息单一、容易误漏报、可信度不足的问题,突破了温度应变交叉敏感、缺乏定量感知能力等技术瓶颈。
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关键词
多芯光纤
安防工程
多参量传感
空分复用
扰动定量
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职称材料
飞行器表面气动载荷的柔性智能蒙皮多参量测量
被引量：
4
3
作者
郭栋梁
侯超
+5 位作者
朱臣
熊文楠
陈爽
许晓斌
杨华
黄永安
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期146-154,共9页
飞行器表面气动参数特征是飞行器结构设计和安全评估的重要依据,而风洞试验作为最有效的测试手段,通常面临破坏结构、测量物理量单一等问题。提出曲面共形的柔性智能蒙皮测量技术,集成了多种超薄柔性传感器阵列,通过剪纸–拼接的完全共...
飞行器表面气动参数特征是飞行器结构设计和安全评估的重要依据,而风洞试验作为最有效的测试手段,通常面临破坏结构、测量物理量单一等问题。提出曲面共形的柔性智能蒙皮测量技术,集成了多种超薄柔性传感器阵列,通过剪纸–拼接的完全共形方式集成到飞行器结构表面,在不改变结构表面形貌的情况下同步实时测量壁面静态压力、脉动压力、温度、壁面剪应力等多种气动参数。在直流式风洞、射流平台和FL–9风洞中对NACA0012机翼和飞行器尾翼进行了变风速和变迎角试验,分析风洞试验中采集获得的多种气动参数,验证了该系统的可用性,为风洞试验中柔性智能蒙皮多参量同步测量气动特性研究提供参考。
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关键词
多参量传感
风洞试验
气动载荷
柔性电子
柔性智能蒙皮
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职称材料
题名
基于多参量光纤F-P传感的变压器局部放电与油温传感方法
被引量：
23
1
作者
张知先
雷嘉丽
陈伟根
蔚超
吴柯洁
项施叶子
机构
重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室
国网江苏省电力有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期58-65,共8页
基金
国家自然科学基金(U1766217)。
文摘
为及时准确掌握电力变压器的运行状态,简化变压器内部传感器的安装布置,针对局部放电和油温这两大变压器运行状态关键特征参量,提出基于法布里-珀罗干涉(Fabry-Perot interference)原理的变压器局部放电与油温多参量光纤传感方法。设计了谐振频率在121 kHz的光纤F-P超声探头,采用光强解调法,基于超声波信号实现了油中52.78 pC局部放电的测量;基于同一探头,采用光谱傅里叶解调算法,实现了变压器油温传感,经解调得到的F-P探头腔长变化与热电偶传感器测得的温度变化近似呈线性关系,R^(2)为0.97。研究了温度变化对F-P探头超声传感特性的影响,发现在油温变化时,F-P探头对局部放电超声信号检测的灵敏度出现周期性变化;同时,F-P探头输出光强的直流分量也将快速波动,基于这一特性,也可为监测变压器内部快速温升提供参考。该研究为电气设备状态单光纤多参量检测提供了一种思路。
关键词
局部放电
变压器油温
法布里-珀罗干涉
光纤
传
感
多参量传感
Keywords
partial discharge
transformer oil temperature
Fabry-Perot interference
fiber optic sensing
multi-parameter sensing
分类号
TM855 [电气工程—高电压与绝缘技术]
TM41 [电气工程—电器]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
多芯光纤安防工程一体化同步感知系统
被引量：
3
2
作者
冯谦
马天骄
欧进萍
机构
中国地震局地震研究所
中国地震局地震大地测量重点实验室
中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室
哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期208-217,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51878628)。
文摘
光纤传感技术可用于安防工程中的各类扰动探测。然而,常规单模光纤安防系统无法同步实现感知入侵模式、量化扰动强度、火灾预警等重要功能。本研究提出基于空分复用多芯光纤的一体化同步感知系统,将多种光纤传感技术复用于一根7芯光纤,其中,光纤光栅纤芯监测结构点式应变与细部温度,相位敏感纤芯实现扰动定位与强度定量,同时拉曼纤芯测量分布式温度场。面向安防实际需求,在后处理阶段通过高阶中心矩、信号极差、空间平均峰度与特征频率等4种方法实现了多参量入侵定位;提出多指标扰动定量方法,其中,面向瑞利散射信号的扰动量化算法利用瑞利散射模型与多参数优化方法,根据光强信号图样求解分布式应变场,搭配光栅纤芯的应变时程,以此构建扰动强度指标,实现多指标扰动定量评估及模式区分;通过拉曼温度场实现火灾(过热)预警,同时提供温度补偿。在防护围栏上通过7种模拟工况测试了系统的工作性能,结果表明:本系统的4种定位方法得到了各工况事件的不同时空频特征,能准确定位各事件(定位误差<1 m),其中特征频率法还能有效识别出微小地面振动;定量识别15种强度的冲击荷载,各量化指标与扰动强度的正相关性较好;可同步感知光纤沿线温度场并定位过热点,光栅纤芯与拉曼测温纤芯的结果相符合。本系统解决了传统安防系统监测信息单一、容易误漏报、可信度不足的问题,突破了温度应变交叉敏感、缺乏定量感知能力等技术瓶颈。
关键词
多芯光纤
安防工程
多参量传感
空分复用
扰动定量
Keywords
multicore fibre
security engineering
multi-parameter sensing
spatial division multiplexing
disturbance quantification
分类号
TU198.2 [建筑科学—建筑理论]
TN253 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
飞行器表面气动载荷的柔性智能蒙皮多参量测量
被引量：
4
3
作者
郭栋梁
侯超
朱臣
熊文楠
陈爽
许晓斌
杨华
黄永安
机构
华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室
华中科技大学柔性电子研究中心
中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期146-154,共9页
基金
国家重点研发计划资助(2020YFA0405700)
国家自然科学基金(51635007,51925503)
中央高校基本科研业务费专项资金(2019kfyRCPY017)。
文摘
飞行器表面气动参数特征是飞行器结构设计和安全评估的重要依据,而风洞试验作为最有效的测试手段,通常面临破坏结构、测量物理量单一等问题。提出曲面共形的柔性智能蒙皮测量技术,集成了多种超薄柔性传感器阵列,通过剪纸–拼接的完全共形方式集成到飞行器结构表面,在不改变结构表面形貌的情况下同步实时测量壁面静态压力、脉动压力、温度、壁面剪应力等多种气动参数。在直流式风洞、射流平台和FL–9风洞中对NACA0012机翼和飞行器尾翼进行了变风速和变迎角试验,分析风洞试验中采集获得的多种气动参数,验证了该系统的可用性,为风洞试验中柔性智能蒙皮多参量同步测量气动特性研究提供参考。
关键词
多参量传感
风洞试验
气动载荷
柔性电子
柔性智能蒙皮
Keywords
multi-parameter sensing
wind tunnel test
aerodynamic load
flexible electronics
flexible sensing skin
分类号
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
V211.753 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多参量光纤F-P传感的变压器局部放电与油温传感方法
张知先
雷嘉丽
陈伟根
蔚超
吴柯洁
项施叶子
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
23
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
多芯光纤安防工程一体化同步感知系统
冯谦
马天骄
欧进萍
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
飞行器表面气动载荷的柔性智能蒙皮多参量测量
郭栋梁
侯超
朱臣
熊文楠
陈爽
许晓斌
杨华
黄永安
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
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职称材料
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