光纤光栅传感器在爆炸冲击测量中的应用

光纤光栅传感器(FBG)在侵彻及爆炸冲击测试技术中拥有广泛的应用前景。介绍了光纤光栅传感器的检测原理与关键技术,分析了光纤光栅传感器的动态响应时间及对于高频振动时的可测频率。与传统的爆炸冲击测量方法相比,光纤光栅传感器精度高,抗电磁干扰能力强,体积小,可实现分布式测量,在爆炸冲击领域拥有广泛的应用前景。限于光纤光栅解调技术即采样率发展的限制,光纤光栅传感器在爆炸冲击领域的应用处于起步阶段。介绍了光纤光栅传感器在霍普金森压杆上的应用。提出了当前急需解决的技术问题。     

不同表面粘贴方式对光纤光栅应变传递的影响

光纤布喇格光栅(FBG)具有体积小,精度高,耐腐蚀及不受电磁干扰等优点,在土木工程中运用广泛。但在实际监测中,需要通过胶接材料把光纤光栅与基体粘结,以达到测量的目的,不同的粘贴方式对应变的测量造成不同的影响。该文对比了光纤光栅不同表面粘贴方式的应变测量结果发现胶接层粘贴长度越长,应变测量结果与实际应变的误差就越小。     

光栅粘贴长度对应变传递影响的实验研究

表面粘贴作为光栅主要的粘贴方式之一,简单方便,应用广泛。光纤光栅实际栅区长约1.0~1.5cm,解调仪反映的是栅区的综合变化,实际粘贴长度影响测量结果。该文就光纤光栅不同粘贴长度影响应变测量结果作了实验研究,发现粘贴长度越长,结果与实际应变的误差就越小,实验结果将为光纤光栅封装等提供参考。     

基于OFDR技术的深层土体水平位移场监测研究

深层土体水平位移场监测是基坑安全开挖的重要指标,现有测斜法耗费大量人力,且精度较低,但仍是当前获得水平位移的主要方法。该文提出了一种基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤测量法,推导了应变-挠曲变形转换关系,通过室内实验进行了验证,证实了分布式光纤测斜的可行性和准确性,且基于OFDR的测量方法在苏州某基坑工程中得到了应用,准确详细地获取了基坑在开挖过程深层土体位移信息。     

柳叶蜡梅叶挥发油体外抗氧化活性

以总还原力、对DPPH自由基和超氧阴离子自由基清除作用、金属离子螯合能力为指标评价2%柳叶蜡梅叶挥发油体外抗氧化活性。结果表明:挥发油总还原力和对DPPH自由基、超氧阴离子自由基的清除作用的IC50值分别为182.58、89.66、53.42μL。挥发油总还原力和对DPPH自由基的清除能力低于1mg/mL维生素C,而对超氧阴离子自由基清除能力和金属离子的螯合能力明显高于1mg/mL维生素C和0.5mg/mLEDTA。柳叶蜡梅叶挥发油具有较好的体外抗氧化活性,值得进一步开发利用。     

CFRP-钢组合梁剥离破坏FBG应变响应分析

通过碳纤维增强塑料(CFRP)-钢组合梁剥离破坏时的布喇格光栅(FBG)应变响应,分析了CFRP-钢组合梁剥离破坏的过程,研究了FBG应变测量在钢组合梁发生剥离破坏过程中所起的即时响应和预警作用。将光纤光栅粘贴在碳纤维板表面,监测钢组合梁加载过程中CFRP板应变,通过应变响应来判断CFRP板的剥离时刻。对于首先产生剥离破坏且不对钢组合梁受力特性产生较大影响的部位,使用光纤光栅监测,得到应变响应的预警时刻。结果表明,利用光纤光栅应变测量的实时性可起很好的监测、预警作用。     

光谱最小信息熵的高光谱影像端元提取算法

端元提取是混合像元分解的关键,研究其算法在高精度的地物识别、丰度反演和定量遥感等方面具有重要意义。通过研究高光谱遥感影像光谱特征,结合信息熵理论,应用高斯分布函数,建立了一种新的高光谱影像端元提取算法,即光谱最小信息熵(spectral minimum shannon entropy,SMSE)算法。将该算法应用于AVRIRS高光谱影像的端元光谱提取,并经过与美国地质勘探局(United States Geological Survey,USGS)波谱库中的数据匹配,得知其提取端元的精度较高。同时,通过与经典的纯净像元指数(pixel purity index,PPI)和连续最大角凸锥(sequential maximum angle convex cone,SMACC)等端元提取算法进行实验比较和结果综合分析,发现光谱最小信息熵算法提取端元光谱效率更高、精度更好。此外,分别利用SMACC和SMSE提取Hyperion高光谱影像端元,得出SMSE的端元提取效果好于SMACC,从而可认为SMSE算法具有一定普适性。     

高频红外碳硫仪测定区域地球化学样品中的硫

高频红外碳硫仪由于便捷高效,常应用于区域地球化学样品中硫的分析检测。本文采用高频红外碳硫仪测定低中高含量的硫,以纯铁屑、锡粒和钨粒为助熔剂,对样品称样量、助熔剂的种类、加入顺序和用量等因素进行探讨,确定了最佳分析岩石、土壤和水系沉积物中硫含量的条件,并且用国家一级标准物质验证了该方法的准确度和精密度。结果表明,当样品和助熔剂的加入顺序和质量分别为：0.05 g样品、0.5 g铁助熔剂、1.7 g钨粒时,土壤和水系沉积物中硫的测定结果最稳定,岩石标准样品额外的加入0.5 g锡改善样品流动性,提高分析准确度。该方法的相对标准偏差（RSD）小于6%（n= 12）,相对误差绝对值小于8%。此方法具有操作简单、高效、稳定性好的特点,适合于大批量区域地球化学样品中硫的检测。     

FBG传感技术在边坡稳定性监测中的应用

基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器技术,针对边 坡开挖过程滑坡监测问题,通过在边坡布 设的多个传感器组成的监测系统,测得实验过程中传感器表面应变的变化规律,实现 对滑坡体内部 位移的监测;运用K值标准差准则,将边坡失稳滑动规律定量化。实验结 果表明,钢筋应变传感器测量 的滑坡体内部位移变化与理论分析一致,表明钢筋传感器可实现对滑坡的准确监测;通过内 部位移的微小变化的监测,可实现对边坡失稳进行预警。     

分布式光纤传感器应变传递规律研究

基于光频域反射技术,建立一种应变传递模型,推导了光纤应变传递关系,分析了分布式光纤应变测量结果的影响因素。通过等强度梁弯曲实验,分别从粘贴长度和涂覆层剪切模量等方面研究了光纤传感器的测量结果。研究结果表明,粘贴长度越长,应变传递率越高,当粘贴长度达到一定值时,光纤中间区域的应变传递率为1,两端的逐渐减小,涂覆层和胶粘剂的剪切模量越高,应变传递率越大。工程应用中应选用剪切模量高的涂覆层光纤及胶粘剂,粘贴长度应大于需测量区域的长度。