光纤压力传感器及其性能研究

报道了一种采用新型补偿光路的光纤压力传感器的研制情况,从理论和实验证明该补偿光路可消除光源、光纤、光探测器引入的干扰;对系统设计、元器件选择作了分析计算;研制了一套光纤压力传感器,进行了性能研究。     

消除温度对应变测量的影响

提出了用光纤布喇格光栅( FBG)传感器测量光纤有效弹光系数的方法。利用光纤布 喇格光栅的性质,建立了一个可以有效地解决温度与应变对光栅存在交叉敏感的问题实验系统。实验结果表明,该系统能有效地测出了光纤的有效弹光系数,而且测量误差小于1. 3%。     

光纤水听器灵敏度测试研究

研制了一套简单可行的光纤水听器灵敏度校准装置,提出了一种简便的测量方法——比对法:将标准压电水听器探头和光纤水听器探头置于同一声场中，并将两探头的输出同时接到数字示波器上进行比对测量.研究表明,振动系统中的盛水容器具有一定的壁厚（>10 mm或1/10桶的外径）时，可将振动系统的谐振峰移出工作频段范围（3~1000 Hz）外.利用此装置结合比对法,校准系统简单，校准速度快,实验的误差小于0.5 dB,能满足一般光纤水听器灵敏度的校准需求.     

光纤布拉格光栅传感解调中的寻峰算法

分析比较了光纤布拉格光栅(FBG)传感解调系统的6种寻峰算法:蒙特卡罗(Monte Carlo)算法、直接比较法、二次插值数值微分法、一般多项式拟合法、多项式-高斯公式拟合法和高斯公式非线性曲线拟合法。通过分析算法理论误差,结合算法仿真和实验研究,给出了算法误差及相关影响因素。研究发现输入信号的信噪比与寻峰算法的算法误差呈线性关系,相同条件下,高斯公式非线性曲线拟合法获得的精度最高。在光纤布拉格光栅传感实验系统中,对于信噪比为40dB的输入信号,算法的寻峰精度可达到0.44pm。结果表明,算法输入信噪比是影响寻峰算法中算法误差的决定因素,寻峰算法中的最佳算法为高斯公式非线性曲线拟合法。     

光纤浓度传感器的研究

光纤传感器具有灵敏度高、耐腐蚀、安全(无电火花),可与计算机、光通信系统连网等诸多优点,使其在化学溶液浓度的测量中,具有独特之处,可以实现化学工业的遥测、在线检测。本文报道了用于测量化学铣切的复杂溶液中的三乙醇胺含量的光纤传     

偏振调制的光纤温度传感器补偿结构的进一步分析

对原提出的偏振调制的光纤温度传感器补偿结构作了改进。进一步分析了这一结构的补偿效果,并设计了相应的实验进行验证。证明了这一补偿结构可以提高测量的精度和长期稳定性     

井下流体光纤在线光谱分析仪关键技术

利用离散光谱法实现了可应用于井下原油在线成分分析的光纤在线测量系统。给出井下流体的光谱测量的基本原理以及建立还原模型的基本算法。传统的全谱测量方式很难满足井下应用要求，为此提出了波长选择算法以简化传统光谱测量系统设计。该波长选择算法以全光谱数据为基础进行波长筛选，最终选取了11个特征光谱来代替传统的全谱扫描。以测得的吸收谱线为基础进行模型精度实验，实验表明利用离散光谱点建立还原模型和利用全光谱建立的模型具有很好的一致性。采用离散光谱法简化了系统结构，并可应用于井下在线分析。该系统可同时对井下油、气、水进行检测，也能对原油和油基钻井泥浆混合物进行在线测量，测量误差仅为2%。     

在－50℃~+150℃大温度范围下用FBG测材料的三维热膨胀系数

报导了用光纤布喇格光栅(FBG)传感器测量军工用的一新型材料的新方法.实验结果表明，此方法可在恶劣环境下可靠检测热膨胀系数，FBG在低至－50℃和高至+150℃大范围下仍能正常工作.文中给出了相应理论及实验结果.     

光纤干涉仪数字相位生成载波解调系统数据采集单元设计

数字化相位生成载波（PGC）方法是实现光纤干涉仪大动态范围、高精度信号检测的主要手段。为了实现一个实用系统，必须对该方法的各种参数进行深入研究。以非平衡干涉仪为基础，推导了数据采集单元和相位生成载波方法相关参数及待测信号参数之间的关系，提出了抗混叠滤波器的设计方法，给出了实验结果，实现了高精度相位生成载波数字解调系统的设计。     

基于半导体吸收原理的光纤温度传感器研究

利用半导体GaAs材料对光的吸收随温度变化而变化的原理,设计了一种光纤温度传感系统。该系统具有结构简单、体积小、全光纤化、易实现远程测量及使用方便等特点。实验结果表明,测量系统的精度好于±0.5℃。