一种三向力传感新技术中的有限元分析

利用有限元分析方法针对一种新型光波导三向力触觉传感系统,进行了理论探讨和一系列模拟仿真实验,并提出相应的数学模型,得到了检测计算三向力的公式,从而论证了该传感系统的可行性.     

水分荧光光纤化学传感器

将具有溶致变色特性的４‘－Ｎ,Ｎ－二甲氨基黄酮基团与聚丙烯酰胺膜基体一起共价固定化在石英玻片上,制成了测定水的光导纤维化学传感器。传感是基于水对膜的荧光有强的猝灭作用。文中提出了猝灭方程。传感器具有好的可逆性和稳定性,重复测定含水４．００％和１６．０％的乙醇样品的相对标准偏差分别为０．３３％和０．６０％,这说明传感器还具有好的重现性。传感器用于９５％乙醇中水分的含量测定,结果与气相色谱法一致。     

温度补偿的悬臂梁光纤光栅力传感研究

本文提出了一种新颖的基于悬臂梁结构的光纤光栅力传感方法,将光纤光栅粘贴在悬臂梁和固定端基板的结合处,利用梁与基板对力和温度的不同响应,成功地实现了对力和环境温度的同时传感测量,消除了由于温度变化所引起的交叉敏感对传感测量准确性的影响.基于光谱分析仪0.1nm的光谱分辨率,实验可得到的力的测量分辨率为0.03N,测量范围可达1.5N,温度分辨率为3.4℃(力不变时可达0.86℃).实验结果与理论分析基本一致.     

乙烯基吡咯烷酮—醛酸乙烯酯共聚物对1—苯胺基萘—8—磺酸盐水溶液的荧光...

将荧光探针１－苯胺基萘－８－磺酸盐（ＡＮＳ）加入到乙烯基吡咯烷酮（ＶＰ）－醋酸乙烯酯（ＶＡＣ）共聚物溶液中，共聚物组成分别为ＦＶＰ＝０．８４；０．７４；０．７０；０．５５（以乙烯基吡咯烷酮结构单元的分子数表示）。实验结果表明：ＶＰ－ＶＡＣ共聚物对ＡＮＳ水溶液的荧光强度增强效应与共聚物中乙烯基吡咯烷酮在逻节中的比例有关，其组成为ＦＶＰ＝０．５５的共聚物对ＡＮＳ水溶液有显著的荧光增强效应，相对荧光强度     

二氟化膦配位化合物的^19F—NMR光谱化学位移规律

本文通过了实验和已有的报道，综合一批Ｎｉ（０），Ｍｏ（０），Ａｕ，Ｃｕ与二氟化膦形成的配位化合物的＾１９Ｆ－ＮＭＲ光谱数据，讨论了此类配合物的＾１９Ｆ－ＮＭＲ化学位移的特点和受影响的主要因素。     

光纤光栅式飞机驾驶杆杆力传感器研究

提出了一种基于光纤布喇格光栅的飞机驾驶杆力传感器.理论上讨论了飞机驾驶杆弹性元件力学特性和光纤布喇格光栅的应变传感特性,分析了飞机驾驶杆力传感器的灵敏特性.实验上通过测量不同外加载荷力作用下光纤光栅中心波长变化,研究了光纤光栅式飞机驾驶杆力传感器的传感响应特性.实验结果表明:光纤光栅中心波长漂移量和外加载荷力成线性关系,与理论分析吻合;传感器的横向与纵向灵敏度可以分别达到2.07pm.N-1和1.80pm.N-1,与数值模拟结果基本一致.     

机敏结构状态监测的光纤传感阵列及信号处理方法

本文在分析一般光纤微弯力传感原理与结构基础之上,提出了一种适用于机敏结构准分布力监测的光纤传感阵列的原理与构成以及其信号的神经网络处理方法。给出了传感阵列与系统的结构、神经网络模型及初步实验的结果。表明其传感与处理结构简单、灵活,在机敏结构损伤估计中有广泛的应用前景。     

曙光一号自由电子激光实验的理论分析

对曙光一号自由电子激光实验方案和结果进行了系统的理论分析和数值计算。首先用实测的束流发射度ε＿Ｎ＝０．３６～０．６３ｒａｄ·ｃｍ论证了电子束可以不经调制而由束流传输段直接进入摇摆器达到有效产生自由电子激光。其次用编制的三维电子束传输程序模拟２ｋＡ强流束从加速器出口到摇摆的器入器传输过程。最后根据实测参数，使用ＣＥＢＱ程序和ＷＡＧＦＥＬ程序，对曙光一号ＡＳＥ实验、功率放大实验和磁场失谐曲线进行的计算表明，曙光一号束流发射度大约在印ε＿Ｎ＝０．６１～０．８ｒａｄ·ｃｍ附近；ε＿Ｎ＝０．８ｒａｄ·ｃｍ时，上述实验与曲线的理论计算基本一致；曙光一号双向聚焦摇摆器设计是成功的；从功放结果分析，磁控管输入摇摆器的ＴＥＯ１模的功率约为５０Ｗ，并对下一轮实验提出了改进意见。     

一种双参量偏振调制光纤传感器

提出了一种双参量偏振调制光纤传感器结构。在理论上分析了从一个敏感晶体上分离出两种信息的可能性 :通过合理安排传感头中各部件 ,使得传感器同时输出反映两种信息的两路信号。在实验上获得了理论所预期的结果 :只使用一个传感头就可以同时测量电压与温度、力与温度。实验室条件下 ,温度传感的精度为± 1℃。在工作温度 2 0～ 110℃范围内 ,电压传感的温度稳定性在 0～ 10kV量程内为± 0 .5 % ;而力传感的温度稳定性在 0～80N量程内可达± 0 .1%。     

正压力的讨论

在中专物理课程中 ,滑动摩擦力是学习重点 .由“工科中专物理教材编写组编 ,陕西省中专物理教材编写组修订”的中等专业学校物理教材上册中 ,是这样定义滑动擦力的 :“实验证明 ,滑动擦力ｆ的大小跟两物体间的正压力Ｎ的大小成正比 ,即ｆ=μＮ”在计算滑动摩擦力时 ,必须先知道     

基于光纤光栅的螺纹管压弯扭测量技术

引入光纤光栅传感器,并结合螺纹管压弯扭分离测量理论,实现对螺纹管所受压力、弯矩和扭矩的测量.由测量结果可知,光纤光栅传感器测得压力与驱动电机上压力传感器测得压力基本相符,两者测得压力的差值为-11.4~15.5N;光纤光栅传感器测得弯矩与理论值基本一致,两者之间的差值为-0.54~0.46N·m;光纤光栅传感器测得扭矩与驱动电机上扭矩传感器测得扭矩基本相符,两者测得扭矩的差值为-0.54~0.87N·m.测量结果验证了光纤光栅传感器对螺纹管力学参数测量的可行性,为螺纹管的力学参数测量提供了一种新方法.     

周期多层量子阱结构的光吸收特性与电场分布

研究周期多层量子阱(MQW)结构的线性光学吸收特性与共振入射脉冲能量宽度、结构层数以 及周期的关系.结果表明:窄共振脉冲激发下的Bragg结构在层数达到某一值后,总吸收由随层 数单调增加变为单调减少;在非Bragg排列条件下则一直单调增加.通过对结构内电磁场强度 分布情况的分析解释了以上结果的来源,并指出吸收的Bragg压缩效应的实验条件. 关键词： 多量子阱 周期结构 吸收特性     

基于光纤Bragg光栅反射波带宽展宽的压力传感研究

报道了一种新颖的光纤Bragg光栅压力传感装置,提出并实现了利用光纤Bragg光栅反射波带宽展宽实现压力传感的新方法.利用压力作用下双孔悬臂梁非均匀应变带动光栅使Bragg反射波漂移的同时带宽展宽,实现压力传感.在0~23.5 N的测量范围内,基于光谱分析仪0.05 nm的光谱分辨率,压力分辨率为0.54 N,带宽最大展宽量2.14 nm,压力响应曲线具有良好的线性.多次测量表明：展宽波型稳定,重复性好.     

光纤布喇格光栅应变传感器结构优化研究

提出了一种改进的光纤光栅应变传感器结构,用有限元分析软件对其进行建模和静力仿真,得到其应力分布和光栅区域的应变情况.在整体宽度与厚度相等的情况下,此结构的灵敏度约为传统"工"字型结构的600倍.进一步分析了其关键区域的6个结构参量对应变灵敏度及量程的影响.筛选、设计并加工出不同尺寸的两种应变片,分别用UV胶与玻璃焊料对光栅进行封装,得到灵敏度分别为:249pm/N、330pm/N和1.1pm/N.比较分析表明,本文提供的分析方法与数据,可为不同工程应用场合的最优结构设计提供依据.     

双悬臂梁光纤Bragg光栅应力传感器

报道了一种新颖的光纤Bragg光栅应力传感器.理论分析和实验证明了这种传感器Brrag光栅中心波长随应力变化的线性工作区.将光纤Bragg光栅贴于双悬梁的梁端面,在双悬梁的自由端部施加载荷,对光纤Bragg光栅的应力响应特性测试.当所加载荷为300 g时,光纤Bragg光栅中心波长变化了0.156 nm.从实验上获得了－0.05 nm/N的应力响应灵敏度.该结构具有应力增敏作用,且应力响应的线性、重复性和迟滞性较好.应力响应灵敏度随着梁的大小以及材料的力学参量的改变而改变.     

用布拉格光纤光栅制作啁啾光纤光栅

介绍了一种用布拉格光纤光栅制作啁啾光纤光栅的方法。采用氢氟酸腐蚀布拉格光纤光栅, 使光栅的横截面沿光栅轴向逐渐变小, 然后对光栅施加１．５０ Ｎ的拉力, 在光栅轴向建立应变梯度, 制作出长１５ ｍ ｍ 、峰值反射率达９２％ 、反射半高宽为５ ｎｍ 的啁啾光纤光栅。     

S+C+L波段色散斜率补偿光子准晶体光纤

提出了一种改进的光纤光栅应变传感器结构,用有限元分析软件对其进行建模和静力仿真,得到其应力分布和光栅区域的应变情况.在整体宽度与厚度相等的情况下,此结构的灵敏度约为传统"工"字型结构的600倍.进一步分析了其关键区域的6个结构参量对应变灵敏度及量程的影响.筛选、设计并加工出不同尺寸的两种应变片,分别用UV胶与玻璃焊料对光栅进行封装,得到灵敏度分别为:249 pm/N、330 pm/N和1.1 pm/N.比较分析表明,本文提供的分析方法与数据,可为不同工程应用场合的最优结构设计提供依据.     

单光纤光栅波谱展宽温度压力同时区分测量

报道了利用单光纤布拉格光栅反射波带宽展宽技术实现温度与压力同时区分测量的新方案。通过聚合物材料将光栅粘接于双孔悬臂梁非均匀应变区 ,在压力作用下悬臂梁带动光栅发生非均匀应变 ,使布拉格反射波波长漂移的同时带宽展宽 ,而温度变化仅引起反射波波长漂移。在 2 0～ 10 0℃和 0～ 7.8N的温度和压力测量范围内 ,温度测量精度± 1.1℃ ,压力测量精度± 0 .18N ,布拉格反射波中心波长漂移量和带宽展宽量随温度和压力的变化呈良好的线性关系 ,线性度均高于 99.6 %。多次测量表明 ,此方案的展宽波形稳定 ,重复性好。     

Lateral force sensor based on a core-offset tilted fiber Bragg grating

A novel lateral force sensor based on a core-offset tilted fiber Bragg grating (TFBG) is proposed and experimentally demonstrated. The lateral force is determined by the differential reflected powers between the cladding mode and Bragg mode in the TFBG. The sensors respond monotonically with the lateral force increasing from 0 to 1.75 N. The sensitivity of such a core-offset TFBG sensor can be tailored by choosing different core-offset values. The simple differential power detection method makes the implementation of the sensor system cost-effective and free of the influence of environmental and system fluctuations.     

应用平衡双光纤光栅动态解调技术测量应力的研究

报道了一种基于解调技术使用双光纤光栅测量张力的方法。在外界拉力下一个光纤布拉格光栅反射波长的漂移被转变成从另一个被压电陶瓷片调制的光栅反射的光脉冲间隔的变化。实验表明，当测量一个40N以内的力时，测量精度可达到2．5mN。