光纤传感技术

摘要： 近年来,由于传统外置式电子传感器未及时有效预警造成大型电力变压器突发故障的情况时有发生,严重威胁着电网和社会用电安全。光纤传感技术具有抗干扰能力强、响应快、可内置测量等优势,在变压器状态监测中应用越来越广泛,但相关技术长期受到国外封锁。为此,项目团队依托国家9 7 3计划、国家自然科学基金和国家电网有限公司重点项目,突破了材料、工艺、信号处理等多项核心技术,形成了具有自主知识产权且指标全面领先的系列化光纤传感器及监测系统,研制出内置光纤多参量监测智能变压器。

摘要： 输电线路在日常生产生活中,发挥的影响作用巨大,为了有效维护输电线路的稳定性,对于输电线路的监测、维护这两大工作重点就需要加强关注,不断提升监测技术。而在线路监测中利用光纤传感器技术,不仅能够颠覆传统人工巡线模式,促使监测的准确性得以提升,同时监测时效性也能获得有力的保障。通过现代化技术,得以及时、有效发现输电线路所存在的问题及故障,并加以解决,最终优化整体光纤传感技术的输电线路作用,以下将对此展开分析。

摘要： 横河电机公司将与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、太空探索创新中心(简称"探索中心")合作,开展光纤传感技术研究项目。横河公司"基于布里渊光时域的光纤传感技术,进行包括高温和低温区域的温度分布测量,随机访问的模拟实时测量"的提案被采用,与探索中心共同开展合作研究。

摘要： 随着现代科学技术的发展,信息的获得显得越来越重要。传感器正是感知、检测、监控和转换信息的重要技术手段。光纤传感器是继光学、电子学为一体的新型传感器。一、光纤传感技术及其应用光纤传感技术是一种新型传感技术,通过光的反射、折射和吸收效应,光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等,可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化。

摘要： 团队主要在油气、海洋及安防等领域开展先进光纤传感技术研发及推广应用,2012年获批山东省科学院特种光纤及器件技术创新团队,已建成科技一纤传感器及安全刼联网国际联合研究中心、国家发改一能源与环境光纤智能检测国家地方联合工程实验室两个国家级平台。团队拥有双聘院士1名、国家特聘专家1名、国家百干万人才1名,泰山学者1名,团队共27人。

摘要： 基于图书馆书籍借阅当下存在的不足,构建基于光纤传感技术的图书馆智能借阅系统。该系统采集存储模块以信号转换接口为基础,通过存储卡完成快速存储;远程控制模块对数据中心所有书籍贴入电子标签后,借阅者通过登录移动APP借阅模块申请书籍借阅,借阅模块利用基于传播和时间权重的协同过滤算法计算初始阶段、稀疏阶段和丰富阶段中借阅者爱好,获取基于时间和书籍相似度的综合权重,完成书籍借阅推荐。测试结果表明:该系统书籍借阅推荐符合程度均高于97%,可较好地实现图书馆借阅推荐。

摘要： 柴油机在性能测试过程中多以电传感器为主,但是受到技术限制以及测试缺陷造成测试结果受到影响。光纤传感技术可利用光纤传感器针对柴油发动机性能进行测试,依据转速不同光纤振动传感器响应输出不同,进而实现柴油机进气管道结构了解。笔者结合自身经验以及相关文献查找,重点针对光纤传感技术在大型柴油发动机性能测试中的应用,其目的在于充分证实光纤传感器在柴油机性能测试中的应用价值。

摘要： 近日,中国地质学会网站公布了2022年中国地质学会创新基地认定结果,河北省地矿局第八地质大队申报的“光纤在地质灾害监测中的应用技术”创新基地入选。该基地依托河北省省级科技重点研发项目《基于全光纤的城市地下管廊多参量综合监测系统研发》,开展光纤传感技术的城市地下管廊综合智能监控系统研究。

摘要： 叶片是风电机组的重要组成部分,承担着捕获风能的重要功能,一旦损伤必然导致风机停机,对其进行状态监测十分必要。对风机叶片的监测主要采用无损检测技术,传统方法大都基于电子测量原理,具有抗电磁干扰能力差、无法实现分布式测量等缺点。文中在对比传统无损检测技术灵敏度、效率、抗干扰能力等指标的基础上,重点分析和研究了光纤传感技术用于风机叶片监测的现状。从测量原理、传感器结构、应用实施方法、监测效果等方面,分析了FBG、BOTDA、OFDR以及干涉型光纤传感技术的研究进展,最后重点分析了光纤形状传感技术在风机叶片监测中的应用研究现状、存在的问题及未来发展趋势。

摘要： 为建立液压支架姿态监测传感器系统,实现液压支架姿态在线监测,分析了液压支架的运动学模型,设计了光纤光栅倾斜传感器并进行了性能测试;分析了基于光纤传感技术的液压支架监测系统的可靠性,获得了工作面生产过程中液压支架姿态的动态状态。实践应用表明,该姿态监测传感器系统可广泛应用于四柱挡块式液压支架和立式支架的准分布式测量与长期在线监测。

摘要： 光纤光栅是一种无源光学波长调制传感元件,由于其具有电绝缘好、抗电磁干扰能力强、使用周期长、结构轻巧灵便、耐高温耐腐蚀等特点,已经在多个领域中被广泛使用.以深井温度场观测为例，基于光纤传感技术的特殊优点，可以通过串联(并联)方式形成深井准分布式温度观测，从而可观测到深部不同层位，不同地层结构的温度场变化，获取深部流体的地热流与热状态信息，建立地球物理热动力学观测技术。

摘要： 储油罐液位、温度、应变、压力等参数检测,对于油罐库区的管理是具有十分重要意义的.本文进行了单个大型储罐和油库区的光纤安全监测系统设计,阐述了系统结构及原理,利用光纤传感技术进行大型储罐运行状态实时监测,确保储罐安全运行.对于大型储罐内部,可监测其液位、温度和压力;对于外部,布置应变传感器监测应变,利用材料性质从而监测其应力变化.

摘要： 储油罐液位、温度、应变、压力等参数检测,对于油罐库区的管理是具有十分重要意义的.本文进行了单个大型储罐和油库区的光纤安全监测系统设计,阐述了系统结构及原理,利用光纤传感技术进行大型储罐运行状态实时监测,确保储罐安全运行.对于大型储罐内部,可监测其液位、温度和压力;对于外部,布置应变传感器监测应变,利用材料性质从而监测其应力变化.

摘要： 依托某道路工程边坡监测项目,设计一套基于分布式光纤传感技术的监测网络,在锚杆上布设光纤,使用BOTDA设备进行长期监测,分析锚杆应变随时间的发展状况,研究同一截面不同锚杆的应力分布规律.研究成果表明,施工完成一年后锚杆主要受拉力影响且多数锚杆拉力减小,在锚头处存在应力集中效应,而在锚杆中部至锚端应变较小,不同断面、不同高度以及沿锚杆方向不同深度处的应变不同但主要呈现收敛的趋势,在同一边坡断面上靠近坡顶位置的锚杆在锚中应力一般较小.目前边坡趋于安全.

摘要： 采用抛物线法,分析并建立了架空输电线覆冰厚度与轴向应变的理论关系模型,进而提出并实验验证了一种基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragggrating,FBG)应变传感器的架空输电线覆冰厚度监测方案.实验结果显示在30mm等效覆冰厚度载荷范围内该方案最大测量误差为2mm.该方案可实现远距离无源化监测,且具有安装简单、应用灵活等特点,是一种极具应用潜力的架空输电线覆冰厚度监测方案.

摘要： 管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保管道安全运行的重要前提.光纤传感技术的不断发展,使其在各个领域得到广泛研究与应用,特别是为管道的安全监测提供了技术保障.介绍了分布式光纤传感、光纤光栅传感、阵列复用传感、以及光纤智能传感的基本原理及关键技术,对其性能和特点进行了对比分析;阐述了光纤传感技术在管道安全监测中的具体应用,分析了光纤光栅在管道安全监测方面的优势,针对隧道管道封闭空间管理维护困难、安全巡检难度大、风险高等特殊问题,建立了基于光纤光栅的隧道管道安全监测预警技术,开发了相应的隧道管道安全监测预警系统,实现对管道及其附属设施安全状况的连续监测和事故报警.

摘要： 油气管道运输伴随着中国经济的快速腾飞和石油工业的蓬勃发展,具有占地少、损耗少、成本低、输量大、快捷方便等优点,但也有其安全问题也越来越突出.文章介绍了大港油田针对原有传统在线泄露系统日益老化的问题,探讨基于光纤传感激光干涉技术的光纤油气传感管道安全技术,通过对光纤油气传感管道安全技术的分析,认为其必将对油气管线监控产生积极影响.

摘要： 本文概述了地铁工程面临的公共安全形势,指出地铁工程防恐防灾监测的重要性和紧迫性,论述了目前地铁防恐防灾监测技术及其结构物爆炸冲击损伤研究的国内外现状,提出了以地铁结构应力场、温度场、爆炸冲击能量以及周界安防等为主要特征参量的监测系统架构,并结合光纤传感技术抗电磁侵扰的显著优势,对其在地铁防恐防灾监测应用中的关键技术进行了探索性研究.

摘要： 输变电状态监测是智能电网建设的一项重要应用,基于光纤传感技术的温度和应力测量有望在电力系统获得广泛应用.本文结合具有输电、通信、传感多功能的新型智能导线,即一种具有测温光纤的OPPC 光纤复合架空相线.初步设计了光纤测温系统测试平台,验证光纤传感关键设备和系统技术性能指标,同时为光纤传感技术在电力特种光缆中的应用研究提供模拟验证环境.

摘要： 全分布式光纤测试变形和温度的技术在土木工程、能源工程等方面得到了一定的应用.光纤的埋设技术制约了应用光纤监测的许多领域.本文将光纤放置在室内温度下，从松弛状态逐渐减小光纤的弯曲半径，利用DSTS系统进行测试，观察频谱图中布里渊中心频率，从而得知光纤的最小弯曲半径。通过试验得知白色光纤最小弯曲半径为6mm,可知传感光缆在工程实际布设时,必须考虑合适的弯曲半径,在任何情况下都不能小于光纤的最小弯曲半径.

摘要： 本发明公开了一种传感光纤，所述传感光纤依次包含一螺旋速率上升段、一螺旋速率匀速段和一螺旋速率下降段，所述螺旋速率上升段和螺旋速率下降段为对称结构，二者长度相等且螺旋速率对称相同。本发明还公开一种由所述传感光纤制成的传感光纤环，其螺旋速率上升段的起点和螺旋速率下降段的起点在空间直径位置上重合，螺旋速率上升段的终点与螺旋速率下降段的终点在空间直径位置上重合。本发明的传感光纤，任意对称位置的螺距相同，其制成的传感光纤环等同于一个闭合回路，保证了传感光纤环的抗干扰性和被测母线电流的准确度和稳定性。本发明另公开一种直通型全光纤电流传感器。

摘要： 本发明涉及光纤流速传感器、光纤流速检测装置及传感器用光纤。其中光纤流速传感器包括具有可弯曲段的光纤，光纤用于传输光波的纤芯上于光纤的可弯曲段设有用于使部分光波泄漏出的光泄漏口，在可弯曲段弯曲时曲率半径相同的位置，光泄漏口的朝向与曲率半径的方向相同或相反，光纤流速传感器还包括用于在相应流速的流体的冲击下使可弯曲段的曲率发生对应改变的光纤形变装置。流体流速发生变化时，光纤的可弯曲段会在光纤形变装置的作用下发生形变，而光泄漏口能够使光纤的光强在光纤的弯曲情况变化时发生明显变化，实现系统检测灵敏度的提升，能够降低光纤成本、降低配套的波长处理设备的成本，便于制造、调试和维护，系统简单，成本低。

摘要： 本发明提出了一种光纤传感器、光纤传感器制造方法及光纤传感器测量系统。该光纤传感器包括：第一光纤和第二光纤；所述第一光纤和所述第二光纤均为圆柱体；所述第一光纤的第一横截面与所述第二光纤的第一横截面熔接；所述第一光纤与所述第二光纤同轴；所述第二光纤的第一横截面设置有与所述第二光纤同轴的圆柱形孔。本发明所述一种光纤传感器、光纤传感器制造方法及光纤传感器测量系统，能够通过一个光纤传感器对温度和应力进行双参数测量，有效的减小了测量系统的体积，降低了制造成本；能够适应高温环境的测量；具有体积小、灵敏度高和抗电磁干扰的优点。

摘要： 本发明公开了一种传感光纤，所述传感光纤依次包含一螺旋速率上升段、一螺旋速率匀速段和一螺旋速率下降段，所述螺旋速率上升段和螺旋速率下降段为对称结构，二者长度相等且螺旋速率对称相同。本发明还公开一种由所述传感光纤制成的传感光纤环，其螺旋速率上升段的起点和螺旋速率下降段的起点在空间直径位置上重合，螺旋速率上升段的终点与螺旋速率下降段的终点在空间直径位置上重合。本发明的传感光纤，任意对称位置的螺距相同，其制成的传感光纤环等同于一个闭合回路，保证了传感光纤环的抗干扰性和被测母线电流的准确度和稳定性。本发明另公开一种直通型全光纤电流传感器。

摘要： 本发明涉及光纤位移传感器、光纤位移检测装置及传感器用光纤。其中光纤位移传感器包括具有可弯曲段的光纤，光纤用于传输光波的纤芯上于光纤的可弯曲段设有用于使部分光波泄漏出的光泄漏口，在可弯曲段弯曲时曲率半径相同的位置，光泄漏口的朝向与曲率半径的方向相同或相反，光纤位移传感器还包括用于根据具有相对位移的两个物体的位移变化使可弯曲段的曲率发生改变的光纤形变装置。具有相对位移的两个物体产生位移变化时，光纤会在光纤形变装置的作用下发生形变，而光泄漏口能够使光纤的光强在光纤的弯曲情况变化时发生明显变化，实现系统检测灵敏度的提升，能够降低光纤成本，降低配套的波长处理设备的成本，便于制造、调试和维护。

摘要： 本发明涉及光纤流速传感器、光纤流速检测装置及传感器用光纤。其中光纤流速传感器包括具有可弯曲段的光纤，光纤用于传输光波的纤芯上于光纤的可弯曲段设有用于使部分光波泄漏出的光泄漏口，在可弯曲段弯曲时曲率半径相同的位置，光泄漏口的朝向与曲率半径的方向相同或相反，光纤流速传感器还包括用于在相应流速的流体的冲击下使可弯曲段的曲率发生对应改变的光纤形变装置。流体流速发生变化时，光纤的可弯曲段会在光纤形变装置的作用下发生形变，而光泄漏口能够使光纤的光强在光纤的弯曲情况变化时发生明显变化，实现系统检测灵敏度的提升，能够降低光纤成本、降低配套的波长处理设备的成本，便于制造、调试和维护，系统简单，成本低。

摘要： 本实用新型公开了一种传感光纤，所述传感光纤依次包含一螺旋速率上升段、一螺旋速率匀速段和一螺旋速率下降段，所述螺旋速率上升段和螺旋速率下降段为对称结构，二者长度相等且螺旋速率对称相同。本实用新型还公开一种由所述传感光纤制成的传感光纤环，其螺旋速率上升段的起点和螺旋速率下降段的起点在空间直径位置上重合，螺旋速率上升段的终点与螺旋速率下降段的终点在空间直径位置上重合。本实用新型的传感光纤，任意对称位置的螺距相同，其制成的传感光纤环等同于一个闭合回路，保证了传感光纤环的抗干扰性和被测母线电流的准确度和稳定性。本实用新型另公开一种直通型全光纤电流传感器。

摘要： 本实用新型公开了一种抗干扰传感光纤，所述传感光纤为双折射保偏光纤，所述双折射保偏光纤依次包括一不螺旋段、一变速螺旋段和匀速螺旋段，所述匀速螺旋段的末端面具有反射膜，所述变速螺旋段的外部具有一磁场屏蔽管。本实用新型还公开一种由前述传感光纤绕制的传感光纤环，所述匀速螺旋段的末端光纤紧靠在磁场屏蔽管的外侧，且末端面的反射膜与磁场屏蔽管的末端面对齐。本实用新型在现有的传感光纤外设有磁场屏蔽管，该磁场屏蔽管位于变速螺旋段外，该结构简单，易于实现，可以完全抑制变速螺旋段光纤对磁场的敏感性，使其特性等效于不螺旋段的特性，提高了精度和传感光纤环的抗干扰性。

摘要： 本实用新型公开了一种传感光纤，包括纤体，所述纤体沿其轴向设置有纤芯、第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔位于所述纤芯的两侧，所述纤芯上设置有栅区，所述栅区刻写有光栅；所述第一通孔的端部填塞有挡件，所述挡件与所述第一通孔密封配合，所述第二通孔的端部浸没在待测液体中以使得栅区低于待测液体的液面，当所述液体的温度和/或压力发生变化时，所述栅区的光栅的反射特性发生变化以检测物理信号。其结构紧凑，体积小，灵敏度高，适用于狭小空间的液体的压力和温度的检测。

摘要： 本实用新型公开了一种光纤电流传感器的传感头，该传感头包括：传感光纤、用于封装传感光纤的传感环、以及用于支撑固定传感环的绝缘支架，其中传感环包括四个拐角结构、以及将四个拐角结构两两相连的连接管，所述拐角结构与所述连接管形成闭合环状，所述拐角结构内设有光纤通道，该光纤通道与所述连接管连通形成闭合环形通道，其中至少一个拐角结构设有光纤引出通道。本实用新型还公开了采用该传感头的传感器及其传感系统。有益效果：本实用新型提供的光纤电流传感器的传感头和光纤电流传感器及其传感系统，由于采用了通用结构设计，仅通过更换连接管，就可以组装成不同规格的传感头，满足不同电流母线的要求，便于生产制造和安装。