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公开(公告)号:CN108426872A
公开(公告)日:2018-08-21
申请号:CN201810608138.8
申请日:2018-06-13
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G01N21/65
Abstract: 本发明公开了一种用于拉曼散射光纤传感的气体浓度在线测量系统及其方法,用于监测混合气体中各部分的浓度,包括光路Ⅰ和气路Ⅱ,光路Ⅰ位于室内,气路Ⅱ位于室外,以保证实验的安全性;光路包括电源、激光光源、气体样品池、拉曼光谱分析仪、计算机;气路包括待测气体钢瓶、氮气钢瓶、真空泵;该方法采用上述测量系统测试多组由多种不同浓度气体组成的标准气体的拉曼光谱图,并通过曲线拟合获得标定方程,然后结合标定方程和未知气体的拉曼散射峰面积,获得未知气体中各成分的浓度。本发明提高了气体浓度测量的自动化程度,克服了传统安装在现场的监测系统装置容易导致安全隐患的问题。
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公开(公告)号:CN107036733A
公开(公告)日:2017-08-11
申请号:CN201710266576.6
申请日:2017-04-21
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于暗脉冲光源的双芯弱光栅阵列的多参量分布式测量系统及测量方法,系统包括宽带暗脉冲光源、弱光栅阵列、双芯光纤、光电转换单元、光纤延迟线、陷波滤光片、信息采集单元、计算机、双芯光纤耦合器。本发明利用脉宽可调谐暗脉冲光源的高功率稳定的背景光激发的高强度瑞利散射光进行分布式测量;同时,利用光源的暗脉冲和弱光栅阵列对全光纤范围内的瑞利散射进行空间分段定位,以提高传感系统的空间分辨率和测量精度,实现对温度和应变的同时精确测量和其在区间内的精确定位。本发明结构简单、响应速度快、空间分辨率高,能够同时实现温度和应变参量高精度的分布式光纤传感测量。
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公开(公告)号:CN106225841A
公开(公告)日:2016-12-14
申请号:CN201610555218.2
申请日:2016-07-14
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G01D21/02
CPC classification number: G01D21/02
Abstract: 本发明公开了一种在线监测炼焦塔健康状况的装置,包括:光调制器、耦合器、光纤F-P传感器组、光时域反射单元、数据采集单元、处理终端,光调制器将光源发出的光调制成光脉冲信号后,由耦合器进入光纤F-P传感器组,光纤F-P传感器组采集焦炭塔的温度和应变数据,通过光时域反射单元获取不同光纤F-P传感器的反射脉冲时延差;数据采集单元对反射脉冲时延差进行信号采集,交由处理终端进行数据分析,得出焦炭塔的健康状况。本发明还提供一种在线监测炼焦塔健康状况的方法。该装置和方法能实现在线实时监测炼焦塔的温度、应变,使工作人员及时判断焦炭塔的健康状况,保证焦炭塔工作在安全稳定的状态,延长了焦炭塔的使用寿命。
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公开(公告)号:CN106198484A
公开(公告)日:2016-12-07
申请号:CN201610467063.7
申请日:2016-06-24
Applicant: 中国石油化工股份有限公司 , 武汉理工大学
IPC: G01N21/65
CPC classification number: G01N21/658 , G01N2201/06113 , G01N2201/088
Abstract: 本发明公开了一种用用于石化载氢管道氢气和杂质含量在线监测的光纤传感系统与方法。系统包括测量导气旁管、光信号增强气室、光源单元、信号探测单元、信号解调单元、数据处理单元等。光源单元发出的激光通过光纤光缆导入光信号增强气室,激发气体的拉曼信号,同时信号探测单元将探测到的信号通过传输光缆传输到位于非防爆区的信号解调单元,解调后的数据通过RS-485串口线传输到数据处理单元进行数据处理以及测量参量的实时显示。本系统可同时在线监测石化等行业工艺管线中高浓度氢气和杂质气体(如CH4、CO、CO2、H2S等)含量,且传感器本征安全,使氢气等危险气体的在线监测更加安全准确。
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公开(公告)号:CN106053428A
公开(公告)日:2016-10-26
申请号:CN201610353564.2
申请日:2016-05-25
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G01N21/65
CPC classification number: G01N21/658
Abstract: 本发明提供一种用于石化载氢管道气体含量在线测量的光学增强腔及传感装置,包括样品池,样品池上设有进气口和出气口;样品池的左右两端分别设有第一反射镜和第二反射镜;其中第一反射镜和第二反射镜均包括球面,球面的中部为圆平面;第一反射镜上设有用于入射激光的激光入口;样品池的侧向设有与拉曼信号收集单元连接透光的窗口玻片。光学增强腔采用特制的反射镜组成,构成了球面和圆平面的双F‑P腔结构,大大增强了激发光功率,这是其他装置所达不到的,实现了拉曼信号光几个数量级的增强,从而具有很高的灵敏度和精确度,同时在石化管道上实现了全光型测量作业,本质安全,并且可以实现在线实时测量。
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公开(公告)号:CN106017522A
公开(公告)日:2016-10-12
申请号:CN201610308926.6
申请日:2016-05-11
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G01D5/353
CPC classification number: G01D5/35312
Abstract: 本发明提供一种光纤F‑P传感器的快速高精度信号解调方法,通过小波阈值去噪方法对所得到的光谱数据进行去噪处理;通过傅里叶变换解调算法,计算光纤F‑P传感器的腔长,作为腔长粗测值,并确定腔长的爬山搜索起点;利用变步长爬山搜索算法比较每个步长下腔长和前一个腔长的离散腔长系数,直到前一系数比后一系数大为止来搜寻到该步长下的峰值,作为下一次的爬山搜索起点,每次搜索设定的步长均小于上一次的步长,直至达到预设的目标精度,最后一次搜索过设定的步长即为算法的解调分辨率,且最后一步获得的离散腔长系数最大值对应的腔长,即为所求。本发明利用新型的变步长爬山搜索算法来减少离散腔长解调算法的计算量,实现快速高精度信号解调。
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公开(公告)号:CN106643901B
公开(公告)日:2018-06-26
申请号:CN201611246502.8
申请日:2016-12-29
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明涉及光纤传感器技术领域,具体指超高温光纤F‑P温度压力复合传感器与系统;复合传感器与系统包括宽带光源、复合探头、耦合器、信号解调单元和处理终端,所述耦合器通过石英光纤分别与宽带光源和信号解调单元连接,耦合器与复合探头之间通过蓝宝石光纤连接;所述复合探头包括耐高温壳体和光学校准器,耐高温壳体内设有蓝宝石基底制作的温压复合谐振腔,光学校准器的前端穿过耐高温壳体进而与温压复合谐振腔对应设置;本发明结构合理,满足1200℃以上超高温环境的温度和压力测量,温度测定值可以补偿压力腔的腔长变化,有效提高压力值测定的精确度。
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公开(公告)号:CN106643901A
公开(公告)日:2017-05-10
申请号:CN201611246502.8
申请日:2016-12-29
Applicant: 武汉理工大学
CPC classification number: G01D21/02 , G01D5/35312
Abstract: 本发明涉及光纤传感器技术领域,具体指超高温光纤F‑P温度压力复合传感器与系统;复合传感器与系统包括宽带光源、复合探头、耦合器、信号解调单元和处理终端,所述耦合器通过石英光纤分别与宽带光源和信号解调单元连接,耦合器与复合探头之间通过蓝宝石光纤连接;所述复合探头包括耐高温壳体和光学校准器,耐高温壳体内设有蓝宝石基底制作的温压复合谐振腔,光学校准器的前端穿过耐高温壳体进而与温压复合谐振腔对应设置;本发明结构合理,满足1200℃以上超高温环境的温度和压力测量,温度测定值可以补偿压力腔的腔长变化,有效提高压力值测定的精确度。
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公开(公告)号:CN105953943A
公开(公告)日:2016-09-21
申请号:CN201610564420.1
申请日:2016-07-18
Applicant: 武汉理工大学
CPC classification number: G01K11/32 , G01D21/02 , G01L11/025 , G01N21/658
Abstract: 本发明公开了一种用于密闭储藏装置安全监测的光纤传感测量系统,包括多个光纤集成复合传感器探测装置、光纤传感信号解调仪、光源、数据采集单元和计算机,多个光纤集成复合传感器探测装置分布于密闭储藏装置中,每个光纤集成复合传感器探测装置包括光纤F‑P温度/压力复合传感器和光纤F‑P增强拉曼气体传感器,多个光纤F‑P温度/压力复合传感器和多个光纤F‑P增强拉曼气体传感器通过第一耦合器和第二耦合器分别与光源和光纤传感信号解调仪连接,光纤传感信号解调仪通过数据采集单元与计算机连接。具有防爆和抗干扰性能,能实现密闭储藏装置的长期在线安全监测,采用光纤传感器灵敏度高,结构简单,耐腐蚀和高温,抗电磁干扰,安全稳定。
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公开(公告)号:CN207266711U
公开(公告)日:2018-04-24
申请号:CN201621261329.4
申请日:2016-11-11
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本实用新型涉及生物医疗技术领域,特指一种用于人体颅内、肾脏、心血管、骨髓、膀胱等器官和部位压力与温度微创型在体实时监测系统,包括柔性光纤F-P压力与温度复合传感探针、集成解调模块(包括光源、传感信号解调单元、耦合器)、传输光纤、数据采集单元、无线传输模块与计算机等。通过传输光纤将光源导入人体待测部位的光纤F-P复合传感探针中,同时将传感探针探测到的F-P复合腔干涉信号光传输回解调单元,通过对该干涉信号光进行解调获得待测压力和温度。本实用新型系统可有效实现人体内器官和局部压力与温度的同时在线监测,以便对病人进行有针对性的治疗和处理,传感探针尺寸小、创伤小、生物相容性好,系统测量精度高,易于与移动物联网技术融合。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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