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基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器
1
作者
刘兆坤
杜大伟
+5 位作者
赵强
陈东营
惠力
张文
孙鹏
郭风祥
《光子学报》
北大核心
2025年第4期150-161,共12页
波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理...
波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理进行理论分析。通过标定实验可知该波浪高度传感器的压力灵敏度为-9.486 nm/MPa,有效测量量程为0~0.3 MPa。针对传统零线提取方法存在的零点遗漏问题,提出了基于平滑先验方法的波浪零线选取方法,实现零点动态选择,该方法在复杂海洋条件下表现出更好的适用性。外场实验结果表明,该波浪高度传感器各波高特征值的变化趋势与SBF3-2型波浪浮标的测量结果一致,两者相关系数均高于0.85,验证了光纤布拉格光栅海洋波浪高度传感器的可行性。该传感器具有水下无源、抗电磁干扰、信号传输速度快的特点,可为近岸波高测量提供一种新的光学测量方法,具有良好的应用前景。
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关键词
光纤布拉格光栅
波高传感器
压力测量
海岸监测
海洋波浪
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职称材料
题名
基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器
1
作者
刘兆坤
杜大伟
赵强
陈东营
惠力
张文
孙鹏
郭风祥
机构
齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所
崂山实验室
中国人民解放军国防科技大学气象海洋学院
出处
《光子学报》
北大核心
2025年第4期150-161,共12页
基金
泰山学者工程专项经费(No.ts20190951)
崂山实验室科技创新资助项目(No.LSKJ202204703)
+4 种基金
国家自然科学基金(No.61933004)
山东省自然科学基金(Nos.ZR2024QF296,ZR2022QF086)
齐鲁工业大学科教融合试点项目,山东省青岛市博士后资助项目(No.QDBSH20230102005)
齐鲁工业大学(山东省科学院)人才科研项目(No.2023RCKY052)
山东省高校青年创新科技项目(No.2023KJ326)。
文摘
波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理进行理论分析。通过标定实验可知该波浪高度传感器的压力灵敏度为-9.486 nm/MPa,有效测量量程为0~0.3 MPa。针对传统零线提取方法存在的零点遗漏问题,提出了基于平滑先验方法的波浪零线选取方法,实现零点动态选择,该方法在复杂海洋条件下表现出更好的适用性。外场实验结果表明,该波浪高度传感器各波高特征值的变化趋势与SBF3-2型波浪浮标的测量结果一致,两者相关系数均高于0.85,验证了光纤布拉格光栅海洋波浪高度传感器的可行性。该传感器具有水下无源、抗电磁干扰、信号传输速度快的特点,可为近岸波高测量提供一种新的光学测量方法,具有良好的应用前景。
关键词
光纤布拉格光栅
波高传感器
压力测量
海岸监测
海洋波浪
Keywords
Fiber Bragg grating
ocean wave height sensor
Pressure measurement
Coastal monitoring
ocean
wave
s
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
P716.22 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器
刘兆坤
杜大伟
赵强
陈东营
惠力
张文
孙鹏
郭风祥
《光子学报》
北大核心
2025
0
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