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高温再生光纤光栅温度传感器封装技术 预览
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作者 薛渊泽 王学锋 +1 位作者 唐才杰 蓝天 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期49-51,共3页
针对光纤光栅高温再生后机械强度降低、易断裂的问题,开展了高温再生光纤Bragg光栅(RFBG)温度传感器封装技术研究,提出了一种石英—陶瓷管封装的高温再生光纤光栅温度传感器结构。通过1 000℃高温退火得到了高温再生光纤光栅温度传感器... 针对光纤光栅高温再生后机械强度降低、易断裂的问题,开展了高温再生光纤Bragg光栅(RFBG)温度传感器封装技术研究,提出了一种石英—陶瓷管封装的高温再生光纤光栅温度传感器结构。通过1 000℃高温退火得到了高温再生光纤光栅温度传感器,并对其进行了标定,对其测量精度和高温稳定性进行了测试。结果表明:制得的再生光纤光栅温度传感器反射光谱信号良好,测量精度优于±3℃,1 000℃高温下保持5 h的温度偏差为±0. 6℃。 展开更多
关键词 光纤光学 再生光纤Bragg光栅 退火 高温传感
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用于空间舱火灾预警的气体检测技术研究 预览
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作者 屈子琪 徐宇新 +2 位作者 姜萌 任小孟 王军龙 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第5期654-661,共8页
针对空间舱火灾的风险和早期预警需求,提出了一种用于空间舱火灾预警的气体检测装置设计方案. 该方案首先基于微重力条件下燃烧特征和相关非金属材料燃烧试验,提出了适用空间舱火灾预警的目标气体类型和对应的指标要求以及组分气体火灾... 针对空间舱火灾的风险和早期预警需求,提出了一种用于空间舱火灾预警的气体检测装置设计方案. 该方案首先基于微重力条件下燃烧特征和相关非金属材料燃烧试验,提出了适用空间舱火灾预警的目标气体类型和对应的指标要求以及组分气体火灾报警策略,并以此为根据设计了基于激光吸收光谱技术用于火灾探测的四通道气体检测系统,同时搭建了单通道气体检测装置. 试验结果显示:单通道气体检测装置的 T90 响应时间约为 1 s,且在 - 30 ~60℃范围内温度对浓度测量的影响小于1%,响应快速性及免标定功能均得到了试验验证. 展开更多
关键词 火灾预警 气体检测 激光吸收光谱 免标定
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再生光纤布拉格光栅的研究进展 被引量:3
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作者 薛渊泽 王学锋 +2 位作者 罗明明 唐才杰 蓝天 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期63-72,共10页
再生光纤布拉格光栅是通过对普通光纤布拉格光栅进行高温退火处理得到的一种耐高温光纤光栅,因其在高温下具有光栅光谱不衰退的特性,光纤光栅传感应用于高温环境成为可能。由于再生光纤光栅具有制作简单、成本低廉、传感性能良好等优... 再生光纤布拉格光栅是通过对普通光纤布拉格光栅进行高温退火处理得到的一种耐高温光纤光栅,因其在高温下具有光栅光谱不衰退的特性,光纤光栅传感应用于高温环境成为可能。由于再生光纤光栅具有制作简单、成本低廉、传感性能良好等优势,国内外学者对再生光纤光栅的性能及其传感应用进行了大量的研究。从再生光纤光栅的形成机理、制作方法、特殊类型光栅再生以及光纤光栅机械强度保护4个方面对现阶段再生光纤光栅的研究进行总结、分析,并根据已经进行的研究内容对其高温传感应用进行了展望。 展开更多
关键词 光纤光学 再生光纤布拉格光栅 退火 高温传感
基于故障模式与影响分析法和故障树的全光纤电流互感器故障诊断专家系统 预览
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作者 陈浩敏 王军龙 +2 位作者 李俊一 于文鹏 蒋愈勇 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期1-8,共8页
全光纤电流互感器FOCT(fiber optical current transducer)被广泛应用于电力系统,对其进行故障诊断和分析,能够提高其运行可靠性。基于全光纤电流互感器故障数据构建故障模式与影响分析FMEA(fault mode and effect analysis)表格,建立... 全光纤电流互感器FOCT(fiber optical current transducer)被广泛应用于电力系统,对其进行故障诊断和分析,能够提高其运行可靠性。基于全光纤电流互感器故障数据构建故障模式与影响分析FMEA(fault mode and effect analysis)表格,建立故障树,构造故障特征空间。利用FMEA表格、故障树和故障特征空间聚类中心构造故障诊断专家系统,从而实现对故障类型、模式和部件的准确诊断。利用某区域电网中全光纤电流互感器故障数据和故障案例对所提方法进行验证,结果表明:基于故障诊断专家系统对故障全光纤电流互感器进行诊断的结果与现场实际结果一致,验证了本方法准确性和可靠性。 展开更多
关键词 全光纤电流互感器 故障模式与影响分析法 故障树 专家系统 故障诊断
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植入式光纤光栅应变传感器的湿度影响 预览
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作者 阚宝玺 杨超 +6 位作者 卞贺明 唐才杰 黄建业 王学锋 孟庆平 孙维 高行素 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第A01期92-98,共7页
植入复合材料的光纤光栅应变传感器通常涂覆了工作温度高、抗拉强度大的聚酰亚胺。然而,聚酰亚胺涂覆层的体积受湿度影响。采用理论分析、有限元仿真和实验的方法,研究了湿度对植入碳纤维复合材料的光纤光栅应变传感器的影响。优化网... 植入复合材料的光纤光栅应变传感器通常涂覆了工作温度高、抗拉强度大的聚酰亚胺。然而,聚酰亚胺涂覆层的体积受湿度影响。采用理论分析、有限元仿真和实验的方法,研究了湿度对植入碳纤维复合材料的光纤光栅应变传感器的影响。优化网格划分以提高仿真精度,湿度变化导致的光纤光栅应变传感器应变变化的仿真值小于4μs。湿度实验进行了10天连续测量,经过温度补偿后,植入复合材料的光纤光栅应变传感器测量值变化小于8μs。分析和实验结果表明,湿度变化对聚酰亚胺涂覆的植入式光纤光栅应变传感器没有显著影响。通过拉伸试验对植入式光纤光栅应变传感器的重复性、线性度等指标进行了测试和分析,结果表明传感器具有良好的重复性和线性度。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 应变传感器 湿度 复合材料 植入式
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植入式光纤光栅应变传感器的湿度影响(英文) 预览
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作者 阚宝玺 杨超 +6 位作者 卞贺明 唐才杰 黄建业 王学锋 孟庆平 孙维 高行素 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第S1期100-106,共7页
植入复合材料的光纤光栅应变传感器通常涂覆了工作温度高、抗拉强度大的聚酰亚胺。然而,聚酰亚胺涂覆层的体积受湿度影响。采用理论分析、有限元仿真和实验的方法,研究了湿度对植入碳纤维复合材料的光纤光栅应变传感器的影响。优化网格... 植入复合材料的光纤光栅应变传感器通常涂覆了工作温度高、抗拉强度大的聚酰亚胺。然而,聚酰亚胺涂覆层的体积受湿度影响。采用理论分析、有限元仿真和实验的方法,研究了湿度对植入碳纤维复合材料的光纤光栅应变传感器的影响。优化网格划分以提高仿真精度,湿度变化导致的光纤光栅应变传感器应变变化的仿真值小于4με。湿度实验进行了10天连续测量,经过温度补偿后,植入复合材料的光纤光栅应变传感器测量值变化小于8με。分析和实验结果表明,湿度变化对聚酰亚胺涂覆的植入式光纤光栅应变传感器没有显著影响。通过拉伸试验对植入式光纤光栅应变传感器的重复性、线性度等指标进行了测试和分析,结果表明传感器具有良好的重复性和线性度。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 应变传感器 湿度 复合材料 植入式
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植入FBG的碳纤维复合材料全寿命周期结构状态研究 预览
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作者 孟庆平 孙维 +2 位作者 王亚龙 高峰 卞贺明 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2018年第4期46-50,共5页
将光纤光栅传感器与碳纤维复合材料进行一体化集成设计,在碳纤维复合材料内部植入光纤光栅传感器,验证了埋置工艺的可行性,确认了其可实时监测环境温度值,研究了植入光纤光栅传感器后碳纤维复合材料的结构强度变化及光纤光栅的信号传递... 将光纤光栅传感器与碳纤维复合材料进行一体化集成设计,在碳纤维复合材料内部植入光纤光栅传感器,验证了埋置工艺的可行性,确认了其可实时监测环境温度值,研究了植入光纤光栅传感器后碳纤维复合材料的结构强度变化及光纤光栅的信号传递率。试验结果表明:碳纤维复合材料埋入光纤光栅传感器前后结构强度变化率小于10%,光纤应变信号传递率高于90%,光纤光栅传感器可以作为碳纤维复合材料结构进行从加工固化、使用过程直至破坏的全寿命周期的结构强度监测的有效手段。 展开更多
关键词 光纤光栅 碳纤维复合材料 温度补偿 拉伸 强度 信号传递效率
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热管反应器内毛细燃烧的建模仿真 预览
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作者 杜瑞 李代金 +1 位作者 李艳霞 李华容 《南京理工大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期484-490,共7页
为了更合理地设计热管反应器,该文对热管反应器稳定运行时内部的毛细燃烧反应进行了研究。该文在燃烧边界层模型的基础上,结合自然对流扩散理论建立了毛细燃烧的数学模型,通过对比分析模型仿真结果与公开文献中的试验数据,得到了系统压... 为了更合理地设计热管反应器,该文对热管反应器稳定运行时内部的毛细燃烧反应进行了研究。该文在燃烧边界层模型的基础上,结合自然对流扩散理论建立了毛细燃烧的数学模型,通过对比分析模型仿真结果与公开文献中的试验数据,得到了系统压力与吸液芯长度对毛细燃烧反应速率的影响规律。结果表明:毛细燃烧的反应速率随系统压力增加而增大,并与吸液芯高度的-1/4次方成正比,同时该模型可以较好地预测低压环境下的毛细燃烧反应速率。 展开更多
关键词 热管反应器 毛细燃烧 自然对流扩散 燃烧速率
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封装对超细型DFB光纤激光水听器性能的影响(特邀) 预览
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作者 张海岩 李振 +1 位作者 赵晨 王学锋 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期9-15,共7页
对超细型DFB光纤激光水听器探头封装进行了研究。通过有限元方法建立了封装结构理论模型,探讨了影响超细型光纤激光水听器频率响应与灵敏度起伏之间的因素,在灵敏度、频响一致性等指标间找到了平衡点。最后,制作了光纤激光水听器,直径6... 对超细型DFB光纤激光水听器探头封装进行了研究。通过有限元方法建立了封装结构理论模型,探讨了影响超细型光纤激光水听器频率响应与灵敏度起伏之间的因素,在灵敏度、频响一致性等指标间找到了平衡点。最后,制作了光纤激光水听器,直径6mm,长度55mm,灵敏度-130dB,100Hz~2kHz灵敏度响应起伏4dB,通过测试验证了理论分析和仿真的符合性。 展开更多
关键词 光纤激光水听器 DFB 仿真 封装
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用于光纤激光器光谱组束的外腔反馈研究 预览
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作者 刘小溪 王学锋 +3 位作者 阚宝玺 王军龙 朱占达 郑也 《激光技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期835-839,共5页
为了解决光纤激光器外腔光谱组束中存在像差以及发光单元反馈不足等问题,采用将组束系统中单个传输透镜准直和聚焦功能分离的方法,搭建了光纤激光外腔反馈系统,实现了激光波长的锁定。结果表明,该系统光光转换效率为91.5%,反馈输出线宽... 为了解决光纤激光器外腔光谱组束中存在像差以及发光单元反馈不足等问题,采用将组束系统中单个传输透镜准直和聚焦功能分离的方法,搭建了光纤激光外腔反馈系统,实现了激光波长的锁定。结果表明,该系统光光转换效率为91.5%,反馈输出线宽为0.16nm,输出功率为29.7W,组束方向M 2=1.241,非组束方向M 2=1.171,实验结果同理论分析相符。该外腔反馈方案可以应用于光纤激光器光谱组束。 展开更多
关键词 激光器 光纤激光器 外腔反馈 光谱组束
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高精度光学电压互感器技术及应用 预览
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作者 陈波 李俊一 +2 位作者 王军龙 于文鹏 魏晓邢 《电网与清洁能源》 北大核心 2017年第6期7-13,共7页
主要介绍了0.05级高精度光学电压互感器的技术方案、关键技术以及装置的实现。目前,该装置已经通过了国家高压电器质量监督检验中心的精度试验,准确级达到0.05/3P;光学电压互感器作为标准源已在广西钦州排岭220kV智能变电站挂网... 主要介绍了0.05级高精度光学电压互感器的技术方案、关键技术以及装置的实现。目前,该装置已经通过了国家高压电器质量监督检验中心的精度试验,准确级达到0.05/3P;光学电压互感器作为标准源已在广西钦州排岭220kV智能变电站挂网应用,实现了对榄坪II线A相电子式电压互感器的在线校验,校验数据通过MMS网络向后台发布,结果表明,被校电子式电压互感器与标准光学电压互感器比值误差小于0.2%,相位误差小于10',满足0.2级准确度要求。 展开更多
关键词 光学电压互感器 泡克尔斯效应 数据预处理算法 在线校验 MMS网络
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白光干涉型光纤加速度计的误差分析 预览 被引量:2
12
作者 王明超 王学锋 +2 位作者 王钊 唐才杰 黄建业 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期41-47,共7页
针对所研制的一种能够测量加速度直流信号的光纤加速度计,建立了影响该加速度计测量准确度的光学原理误差、交叉灵敏度误差以及温度引起的误差模型,并对该模型进行了仿真和实验分析.结果表明:随着信噪比增加以及光谱采样间隔减小,解调... 针对所研制的一种能够测量加速度直流信号的光纤加速度计,建立了影响该加速度计测量准确度的光学原理误差、交叉灵敏度误差以及温度引起的误差模型,并对该模型进行了仿真和实验分析.结果表明:随着信噪比增加以及光谱采样间隔减小,解调算法的测量误差水平降低,测量准确度可达到4.5×10-5g;在1倍重力加速度下交叉灵敏度误差为1.8mg;当环境温度20℃时,温度每升高(降低)1℃,会使标度因数增加(减小)0.79‰. 展开更多
关键词 光纤光学 光纤加速度计 白光干涉 误差分析 交叉灵敏度 标度因数
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针对SF6分解气的多参数综合监测平台设计 被引量:2
13
作者 皮本熙 王艺钊 +2 位作者 赵博涛 聂德鑫 程林 《导航与控制》 2017年第3期74-78,共5页
设计了SF6分解气多参数综合监测平台,选择多频正弦调制方法研发了基于FPGA的多通道锁相放大电路,并对多通道锁相放大原理进行了理论推导,提出一种多频调制信号的频率分配原则.搭建针对多组分气体的多参数综合监测平台,给出温度、压强、... 设计了SF6分解气多参数综合监测平台,选择多频正弦调制方法研发了基于FPGA的多通道锁相放大电路,并对多通道锁相放大原理进行了理论推导,提出一种多频调制信号的频率分配原则.搭建针对多组分气体的多参数综合监测平台,给出温度、压强、微水、SF6纯度等传感器的集成方案.实验结果表明,本系统平台能够从较低浓度的H2S、HF、CO混合气体中正确解调出二次谐波信号,不同气体的二次谐波之间干扰性较小,对弱吸收的CO气体信号提高2个数量级,实现了多组分微量气体的同时监测. 展开更多
关键词 多频正弦调制 FPGA 锁相放大电路 二次谐波 在线监测
SF6分解气的近红外在线检测技术研究 被引量:1
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作者 赵坤 姜萌 +2 位作者 李磐 张潮海 李梦齐 《导航与控制》 2017年第3期85-90,共6页
为满足SF6绝缘电气设备故障监测与预警的实际需求,分析了国内分解气检测研究现状.对比近红外与中红外吸收光谱检测技术,提出近红外吸收光谱技术在线检测的技术方案.计算分析待测气体特征谱线的吸收系数、吸收光程和电路信噪比对精度的影... 为满足SF6绝缘电气设备故障监测与预警的实际需求,分析了国内分解气检测研究现状.对比近红外与中红外吸收光谱检测技术,提出近红外吸收光谱技术在线检测的技术方案.计算分析待测气体特征谱线的吸收系数、吸收光程和电路信噪比对精度的影响,完成系统参数设计.提出SF6分解气在线检测系统方案,实现对H2S、HF和CO这3种气体测量.数据分析表明,系统检测精度优于5×10-7,表明该系统满足电力行业在线测量的需求. 展开更多
关键词 SF6分解气 红外吸收光谱 检测精度
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