反射式光纤位移法检测轧辊磨损度中实用电路的设计

利用反射式光纤位移传感器的工作原理，通过对反射光强信号的检测，提出了一种用于轧辊磨损度在线非接触检测的光电检测法，并重点设计了用于反射式光纤位移法检测轧辊磨损度系统的实用电路。根据轧辊磨损度测量过程的特点及精度要求，阐述和分析了传感器电路系统的原理、组成及性能。理论和实验研究表明，该电路系统工作稳定，精确度和灵敏度均可满足实际要求。此电路系统稍加改进还可适用于类似条件下用反射式光纤位移法进行测量的其他系统。     

基于强度补偿式光纤传感器测金属线胀系数

分析了强度补偿式光纤位移传感器的补偿机理.通过测量定标,应用最小二乘法确定了该传感器的特性曲线和拟合方程.使用强度补偿式光纤传感器测量了黄铜和铝杆的线胀系数.实验结果表明:强度补偿式光纤位移传感器采用比值运算法给出测量结果,其灵敏度高,稳定性好,用其测量微小位移,可消除一些传统测量方法中待测参量较多而引入过多测量误差的问题,实现非接触测量,且克服反射式非补偿位移传感器因光源光强波动、光纤传输介质损耗及环境光干扰所带来的测量误差.     

利用反射式光纤位移传感器测量钢丝的杨氏模量

利用反射式光纤位移传感器在输出电流为20 m A的条件下,选用线性度较好的1.10～1.65mm位移区曲线为定标曲线,测量钢丝在加载情况下的微小伸长量,计算钢丝的杨氏模量。与光杠杆法相比较,测量误差小,准确度高。     

等芯径等间距三光纤补偿式位移传感器的实验研究

介绍了补偿式光纤位移传感器的结构和原理,实验测量了等芯径等间距光纤位移传感器的输出特性和位移的关系. 结果表明:2根接收光纤各自的线性范围小,补偿后的光纤位移传感器不仅能改善测量的线性度,而且能在一定程度上放大传感器的线性测量范围. 补偿式光纤位移传感器采用等芯径等距离方式可以有效地消除光源输出强度波动、表面反射率不同和光纤传输损耗对输出特性的影响.     

一种光纤位移传感器中的参考光纤

本文介绍了一种强度反射式光纤位移传感器，其探头是由几根排列后的光纤构成，其中的一根光纤作为参考光纤。主要分析了参考光纤在该传感器中的独特作用，既提高传感器的稳定性和抗干扰能力，又改善输出信号的线性和增大量程范围。     

燃气轮机叶片叶尖间隙光纤测量系统设计

燃气轮机转子叶尖间隙对发动机性能有重要影响,为实现其精密测量,首先,根据光纤对光强耦合原理得到了双圈同轴光纤束的光强调制特性函数;接着,分析了倾角变化对反射式光纤位移传感器测量特性的影响;然后,完成了间隙测量系统设计;最后,通过静态测量实验和不同转速下的动态测量实验验证了所设计系统的性能;实验结果表明:所设计传感器线性测量范围为2 mm,测量系统动态性能较好。     

反射式光纤位移传感器数学模型的优化

提出一种基于改进的遗传算法的反射式光纤位移传感器数学模型优化方法.举例说明了该方法的应用,并将其与传统的Causs-Newton优化方法进行比较.结果表明,用改进的遗传算法优化反射式光纤位移传感器的数学模型具有速度快、精度高的优点,且不像传统优化方法要求有一充分接近最优点的初值.优化后的传感器数学模型能较好地反映传感器的实际特性.     

利用光纤传感器测定金属的线胀系数

将反射式光纤位移传感器应用于固体线膨胀系数测定仪,可以较精确地测定金属线胀系数.     

反射式动栅光纤液位计的研究及应用

介绍反射式动栅光纤位移传感器的原理和利用补偿电路消除系统信号漂移的方法。在此基础上设计了用于轻苯贮罐的光纤液位计。     

利用光纤传感器测量金属丝的杨氏模量

将反射式光纤位移传感器应用于杨氏模量测定仪,可以精确地测定金属丝杨氏模量。     

光导纤维在载荷测量及角位移测量中的应用

介绍了力学量中载荷和角位移的测量传感器。其方法是利用光导纤维作为传感器主要元件,被测载荷使弹性元件变形,使光纤端面间光的耦合效率发生变化,通过测量光通量的变化而测知载何和角位移的大小。在载荷测量中特殊布置光纤的位置,通过电路对信号的差分处理能达到提高传感器线性度的目的。最后的传感器输出结果其非线性大为减小。角位移的测试中,这种角位移光纤传感器灵敏度高,分辨率小,适合于扭转试件的微小角位移测量。这类光纤传感器用于力学量测试可弥补一些传统测量方法的不足。     

强度型激光光纤传感系统的神经网络补偿方法

提出一种考虑激光光纤传感系统中的激光器输出功率波动的神经网络跟踪补偿方法。在这种方法中，神经网络不仅用于削弱激光器输出功率波动对测量系统的影响，而且还同时用于传感非线性校正。提高了光强调制型光纤传感器的长期工作稳定性及测量精度，并有利于扩大激光光纤测量系统的测量范围。以光纤位移传感器为例，说明了该方法的有效性。     

Improvement of measurement range of optical fiber displacement sensor based on neutral network

By studying the output characteristics of random type optical fiber displacement sensor and semicircular type optical fiber displacement sensor, a sensor of new structure was designed. Using the ratio of the two output signals as the output of the whole system, the measurement range was enlarged, the linearity was improved, and the errors of reflective and absorbent changing in target surface are automatically compensated. Meantime, an optical fiber sensor model of correcting static error and linearizing the output curve based on BP artificial neural network was set up. The intrinsic errors such as fluctuations in the light, circuit excursion, the intensity losses in the fiber lines and the additional losses in the receiving fiber caused by bends were eliminated. By discussing in theory and experiment, the error of nonlinear is 2.9%, the measurement range reaches to 3.0 mm and the relative accuracy is 2%. This kind of sensor offers such advantages as no electromagnetic interference, simple construction, high sensitivity, good accuracy and stability.     

基于反射法的光纤位移 振动传感器优化设计

采用非相干光作为光源,以平面镜为反射面,对光纤位移 振动传感器的性能进行研究。推导出光纤输出功率与测量距离的解析表达式,并详细探讨了不同光纤半径、光纤数值孔径、发射光纤和接收光纤间距、发射光纤和接收光纤轴线夹角下输出功率比与测量距离之间的内禀关系。仿真结果表明:光纤半径越小,光纤间距越大,可以测试的距离范围越小;光纤数值孔径、光纤轴线夹角越小,可以测试的距离范围越小。通过分析不同情况下,输出功率比随测量距离变化的关系,可以在实际工程应用中根据测量需要选择设计合适的传感器。此外,还对测量误差进行了分析,得到光纤轴线夹角越小,测量距离的范围越大,误差率越小,当光纤轴线夹角为0.25时,误差率约为1%。     

光纤传感器位移和转速测量研究

介绍光纤传感器的测量原理,并对位移和转速测量进行研究,利用matlab软件对位移测量结果进行曲线拟合,且将光纤传感器和电涡流传感器的转速测量结果进行比较,最后得出利用光纤传感器进行测量具有电路结构简单、精度高、光路弯曲等优点。     

多信息输出位移传感器

本文提出一种用于空间自由曲面测量的多信息输出位移传感器.该传感器结构简单,传感器的输出量与被测量成线性关系,不但能给出位移信息、倾斜角度,还能给出测量光的强弱信息.     

光纤小位移传感器实验

本文介绍了光纤小位移测量原理，并利用微机作了光纤小位移传感器的标定和校验。     

折射率调制型光纤传感器在溶液浓度测量中的应用

本文详细报道了用折射率调制型光纤传感器测量溶液浓度的原理及实验装置。为了消除光源光强的不稳定性对测量精度提高的影响,我们提出用光学双稳态装置稳定光源的输出功率并将它用于实际测量中,实验结果表明:本方法用于测量溶液的浓度在灵敏度、精度和稳定度方面都有较大的提高,并且可用于在线监测。     

Infrared radiation thermometer using a silver halide optical fiber for thermal ablation

In this study, we have fabricated non-contact temperature sensor using an infrared optical fiber for measuring temperature distributions during radiofrequency ablation. We have measured an infrared radiation, which is transferred by a silver halide optical fiber from the multi-points on the water around inserted electrode, using a thermopile sensor and the output voltages of a thermopile sensor are compared with those of the thermocouple recorder. Also, the relationship between the temperatures and the output voltages of a thermopile sensor at the measuring points is determined to obtain the temperature distribution. The measurable temperature range of a fiber-optic non-contact temperature sensor is from 37 to 80 °C.     

Design and experiments on a wide range fiber Bragg grating sensor for health monitoring of coal mines

The tunnel collapse problem of coal mine is very common and its damage is very serious. It also seriously endangers people's lives and property safety. At present, a variety of instruments are used for tunnel roof structure health monitoring in most of the coal mines at home and abroad. In this paper, a displacement sensor using optical fiber grating technology was designed, which could be used to prevent the problem of coal mine tunnel collapse by monitoring the coal mine tunnel roof displacement. Firstly, finite element analysis was demonstrated to simulate the stress and displacement of coal mine tunnel roof to determine where to install the sensor. Then the characteristics of the fiber Bragg grating sensor were analyzed in detail and the sensor structure was designed according to the actual requirements in the coal mine. At last, the feasibility of the whole system was experimentally verified. The cross-sensitivity of the temperature and displacement issue with FBG sensors could be eliminated by using matched pairs of FBG. The measuring range of 50 mm and the measurement resolution up to 0.06 mm could be obtained with the proposed sensor.