摘要：本文基于F-P腔干涉理论与弹性膜片谐振系统,设计了一种新型光纤振动传感系统,从理论上分析了其振动传感原理,利用Solidworks构建了有限元模型,并对传感器进行了模态分析和谐振特性响应分析。采用多峰解调算法实现了对绝对腔长的实时采集,具有分辨率高,动态范围大的优点,能适应腔长变化较大的场合。通过实验研究了其在周期性频率变化下的动态响应特性,实验结果表明:传感器有效频率区间为5—200 Hz,谐振频率为260 Hz,5—20 Hz的低频段有平坦的幅频响应曲线,实验最低检测加速度为0.1 m/s^(2),传感器在0.1—10 m/s^(2)加速度下稳定工作,轴向灵敏度为8.19μm/g,加速度分辨率为1.5×10^(-5)g,可应用于对管道泄漏低频次声波的监测。

摘要：针对高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器的抗冲击可靠性,设计了一种具有限振结构的双悬臂梁型FBG振动传感器,理论分析了结构参数与灵敏度和振动位移的关系,进行了结构优化,确定了限振幅度。制作了限振幅度约为90μm的传感器样品,对传感器的加速度灵敏、频率响应、抗冲击性能进行了测试,结果表明,传感器的加速度灵敏度达到525 pm/g,谐振频率约为66 Hz,传感器经过50 g反复冲击,频响特性具有良好重复性,表明传感器具有较高的可靠性。

摘要：本文报导激光在线检测热轧圆钢外径的试验研究，给出仪器原理及光机结构设计与仪器精度的关系。

摘要：介绍了一种光纤光栅应变传感系统在船舶结构监测中的应用。首先设计了贴片式的光纤光栅应变传感器,采用无胶化封装,具有良好的线性和重复性。然后搭建了基于非平衡MZ干涉仪的PGC解调系统,实现了船体应变信号的高精度实时解调。最后介绍了传感器的施工工艺和流程,并对传感系统采集到的结构应变数据进行了分析。研究成果对光纤光栅应变传感系统在船舶结构监测中的推广应用具有工程指导意义。

摘要：首先介绍了怀特(White)池的基本结构,分析了怀特池系统中光束反射次数对实际气体检测的影响。在此基础上,利用光纤准直器的光束耦合特性,设计了一种光纤耦合结构的长光程气体吸收池传感器,在20cm基本尺寸上实现了12m的吸收光程,在特定的温度范围内系统的光耦合效率稳定在55%以上,应用于有害气体的远程在线监测。

摘要：针对激光超声和电磁超声两种非接触式检测方式在实验中操作复杂和灵敏度低,以及难以观察不同参数对相关物理场造成的影响等问题,文中将有限元法应用到激光声磁混合式检测当中,采用数值分析方法分析了脉冲激光与电磁超声换能器之间的匹配关系对检测灵敏度的影响,研究了激光声磁检测系统的优化设计依据。利用有限元软件建立了激光声磁检测系统的仿真模型,通过正交数值仿真分析了高斯激光脉冲激励超声的温度场和位移场特性,进而观测了电磁超声换能器参数变化对检测灵敏度的影响。结果表明:螺旋型线圈接收的电压信号能正确反应由入射激光在固体中发生热膨胀效应产生的超声位移场,当磁体的高宽比为1.5倍时,驱肤层处磁场强度分布最优,提离距离对换能效率的影响呈现负指数变化规律,评价了不同接收间距处电磁超声换能器的接收性能。

摘要：分析了分布反馈光纤激光器的声波敏感机理,发现阻断"弦"结构对声振动的传递和响应是隔声隔振封装工艺的关键.根据分析设计了一种主体为弧形中性轴线槽的封装结构,分布反馈光纤激光器有源相移光栅在一定预拉力下粘结固定在封装结构的槽中,光栅各点均贴附在弧形平面上.实验结果表明,这种结构有效消除了声致弯曲等效应的影响,使激光器窄线宽特性在外界声波和振动冲击下能够得到良好保持.同时,实现了激光波长大范围的温度调谐,波长温度调谐系数由10 pm/℃提高到30 pm/℃以上,且激光器输出性能稳定.

摘要：根据甲烷光谱吸收特性,设计了一种基于单片机C8051F410控制的甲烷监测系统。结合A/D转换电路、通信电路、显示电路,可进行声光报警,LCD液晶显示等。该系统已在国内外建立多个示范工程,试验表明,该系统具有很好的稳定性,在0-100%量程实现了对甲烷浓度的实时在线监测和显示,监测的灵敏度可达ppm量级。在煤矿瓦斯检测、瓦斯抽采和发电等领域、大气环保检测、天然气泄漏检测都具有广泛的应用前景。

摘要：利用逐线积分法(LBL)计算得到了大气分子红外吸收信息,结合不同形状冰晶粒子的单次散射特性,通过离散纵标法(DISORT),模拟计算了由实心六棱柱状冰晶粒子组成的卷云在波长为1.315μm时的散射特性和辐射特性,定性分析了激光在卷云中传输时的衰减和散射规律与入射光的位置、卷云光学厚度、冰晶粒子有效尺度等参数的关系。与晴天大气相比较,卷云的散射明显改变了光辐射的空间分布,被其他传感器探测到的可能性增大,其结果对于激光测距、激光探测等有关工程设计方面有非常重要的参考价值。

摘要：针对油气井下油气水三相流的持气率测量,设计开发了一种高可靠性的光纤探针。探针敏感探头采用锥形蓝宝石结构,蓝宝石敏感探头与过渡管,以及过渡管与保护套管间均采用金基焊料焊接密封。对研制的光纤探针进行了可靠性实验和油气水三相流持气率测试,结果表明,该光纤探针可以承受高温(150℃)、高压(100MPa)环境,具有较高可靠性。管柱内的油气水三相流呈段塞流型,持气率为46%。该研究验证了光纤探针应用于油气井持气率测量的可行性,为后续的工程应用推广提供了理论依据和实际指导。