摘要：介绍了两种新颖的单端传感器的设计方案,即带反射镜的OCFC传感器和OCFC光纤环路传感器,研究了在不同应变下这些OCFC传感器的透过率谱,并建立解调系统,给出了在振动作用下这些传感器的输出量。由于这些传感器成本低,很容易制造,且OCFC光纤环路传感器有良好的低频和高频响应,解调系统结构简单、价格低廉,因此这种传感器很适于实际工程应用。

摘要：针对航空航天等高精尖领域亟待解决的金属增材制造过程冶金质量在线实时检测与评价问题,概述了金属增材制造超声在线检测技术的国内外研究现状及进展;重点介绍了自主研制激光超声多冶金特征同步在线检测系统的设计原理及组成;并采用该系统对激光增材制造工件组织晶粒度及表面缺陷特征进行检测试验研究。首先基于激光超声纵波回波信号中心频率偏移实现了激光熔融沉积TC4/B4C复合材料中具有择优晶体取向的粗大α相晶粒团簇尺寸的定量评价;随后对激光熔融沉积AlSi10Mg铝合金表面缺陷进行检测,对扫描检测幅面内各测量点进行多次激励求平均,并结合改进小波阈值和变分模态分解两步降噪处理提高在线实时检测信号信噪比,基于表面波信号能量变化实现了0.5 mm孔洞和0.5 mm宽水平裂纹的可视化成像。

摘要：采用光纤Bragg光栅设计了一种用于大坝边坡监测的测斜传感器,实现了大坝边坡的实时远程在线监测功能。对光纤测斜仪传感原理、传感器机械结构、传感单元的安装等技术细节进行了深入详细描述,传感器角度测量精度达到0.15°,系统波分复用传感器数量达到20只。该技术在多家尾矿库大坝安全监测中得到应用。

摘要：为了实现风力发电场多点、远程风速检测,便于测量和风场风速物联网的构建,采用风杯来调制光纤布喇格光栅的方式,设计了一种全光纤风速传感器,通过光纤光栅波长的变化频率可以求出对应风速值,并对传感器设计结构进行了说明,介绍了传感器的制作封装工艺以及相关的设备和实验数据。结果表明,传感器运行稳定可靠,测量误差不超过0.16m/s,适合于风电场的多点大容量风速监测,对风力发电实际应用具有重大意义。

摘要：在光敏性掺铒光纤上制作了45mm长非对称相移结构光纤光栅,构成前后向功率输出比大于100∶1的分布反馈光纤激光器.利用一定长度的掺铒光纤吸收有源相移光栅后的剩余泵浦光,实现了对前向输出激光信号的放大,并采用OptiSystem软件模拟了掺铒光纤长度与增益的关系.为了保持输出激光的窄线宽和低噪音特性,利用布喇格波长与激光相同的光纤光栅和光纤环行器构成光窄带滤波器,对放大后激光信号的ASE噪音进行滤除.研究表明:所设计的激光器结构充分利用了泵浦光,在300mW的(980nm)泵浦功率下获得了功率为32.5mW,线宽为11.5kHz,相对强度噪音为-87dB/Hz的激光输出.

摘要：利用扫描曝光法,通过控制曝光前施加在光纤上的拉力,经过多次不同拉力状态下的光刻技术,实现了多波长光纤Bragg光栅(FBG)的制作。实验发现,多重曝光的子FBG位置和叠加程度对子FBG的谱形有很大的影响,只有当各层子FBG长度、位置完全重叠时,各波长光谱才不会受到短波振荡的影响;对载H增敏光纤,第n+1层子FBG的刻写,总会使前面n层子FBG的波长变大,反射率变强;而对掺Ge光敏光纤,多重曝光只将先制作的子FBG波长变大,而所有子FBG反射率都会变弱。通过合理设计曝光量,在载H单模光纤上制作了阻带谱形一致的四波长FBG。经实验测试,子FBG波长具有相同的温度系数和应变系数。

摘要：海水的温度、深度是其重要的物理参量,为了更安全、准确地监测海水的温度和深度,针对目前海洋温度和深度检测大都采用电信号检测,探头在水中安全性欠佳的不足,利用光纤光栅传感探头为全光学器件、水中安全可靠、易于组成传感器网络进行剖面检测的优点,提出一种基于光纤光栅的海水温度、深度检测系统,阐述了其检测原理,进行了系统及传感探头的设计和研制。结果表明,传感器温度和深度检测的线性度很好,达到0.9999,为海水温度深度检测提供了一种新途径。

摘要：针对远心镜头无法调节视场大小,难以适应大尺寸矩形电连接器检测的问题,通过图像拼接的方法进行矩形电连接器测量与检测。将检测装置安装在工业机器人末端,通过机器人运动完成三帧待拼接图像的采集。对相机进行像素当量计算,采用中值滤波去噪,基于PatMax算法进行图像重叠区域的识别与匹配,引入Sobel边缘检测,完成图像的无缝拼接。通过设计测量算法,完成电连接器长度的测量、动态识别插针、定位插针、插针间距的计算。通过对2种型号的电连接器进行实验,结果表明:该方法对电连接器的尺寸测量平均相对误差低于0.1 mm,插针识别率达100%,拼接后插针间距与实际间距平均误差为0.02 mm,可满足实际应用中电连接器插针检测与测量要求。

摘要：介绍了湿度传感器的现有技术,提出了使用激光扫描技术实现湿度检测的新方案。通过扫描检测水在1.36μm处的吸收峰,实现了长期稳定湿度检测,避免了检测误差和漂移。整套系统采用全光纤设计,实现了远程检测。由于探头以及信号传输部分均不需要供电,因此增强了系统的安全性能。采用不易受温度、应力影响的光学器件,使得系统可以在高温高压环境中稳定工作。对设计的湿度检测技术进行了详细说明,并实现了一套湿度检测系统,达到了10-6量级湿度检测。

摘要：针对地面成熟三相流相含率测量传感器无法适应井下高温高压腐蚀的复杂环境,现有井下测量设备复杂,需要多种传感器和探头联合才能实现三相流相含率测量的问题,设计了一种光纤探针传感器。以蓝宝石作为光纤探针的前端敏感材料,利用气相和液相对光的折射率不同,通过检测探针反射光的光强来分辨光纤探针处于气相还是液相。通过检测经探针耦合进光纤的荧光光强分辨水相还是油相,从而实现单一探针传感器对油井内油相、水相、气相三相相含率的测量。