采用光纤光栅的压力传感器

    公开(公告)号:CN109238554A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811258229.X

    申请日:2018-10-26

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 采用光纤光栅的压力传感器,涉及压力传感器。设有传感器保护壳、铜制空心弯管、管道接口、铜制金属块、上金属保护套、下金属保护套、光纤光栅和光纤保护套;所述传感器保护壳设在铜制空心弯管、管道接口、铜制金属块、上金属保护套、下金属保护套和光纤光栅的外周,所述铜制空心弯管与管道接口相连接,上金属保护套和下金属保护套分别与铜制空心弯管末端和铜制金属块连接;光纤光栅分别与铜制空心弯管的上端口和铜制金属块的一端连接,光纤保护套设在传感器保护壳的顶部。无需粘贴的方案能够更好保证应变过程光栅中心波长的线性变化,得到更准确的测量值。

    一种高灵敏的流体流速光学测量传感器和测量方法

    公开(公告)号:CN115290925B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202210816306.9

    申请日:2022-07-12

    Applicant: 厦门大学

    Inventor: 董小鹏 关云卿

    Abstract: 本发明提供了一种高灵敏的流体流速光学测量传感器,包括:端面切平的单模光纤、光反射镜、以及连接反射镜的弹性长条;所述单模光纤固定在不锈钢或适合水下使用材料的固定套管中,所述反射镜固定于弹性长条的一端,并朝向所述单模光纤的一端面,以使得所述单模光纤和反射镜沿着水槽中水流的方向前后设置构成法布里‑珀罗光学干涉仪结构;所述单模光纤的另一端面与光源连接。本发明还提供了上述的流速传感器的测量方法,利用光在单模光纤的端面和反射镜处分别反射后再发生干涉,当反射镜受到流体流动的冲击产生位移时,根据法布里‑珀罗干涉仪的腔长变化得到待测流速,实现高灵敏度的流速测量。

    一种高灵敏的流体流速光学测量传感器和测量方法

    公开(公告)号:CN115290925A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210816306.9

    申请日:2022-07-12

    Applicant: 厦门大学

    Inventor: 董小鹏 关云卿

    Abstract: 本发明提供了一种高灵敏的流体流速光学测量传感器,包括:端面切平的单模光纤、光反射镜、以及连接反射镜的弹性长条;所述单模光纤固定在不锈钢或适合水下使用材料的固定套管中,所述反射镜固定于弹性长条的一端,并朝向所述单模光纤的一端面,以使得所述单模光纤和反射镜沿着水槽中水流的方向前后设置构成法布里‑珀罗光学干涉仪结构;所述单模光纤的另一端面与光源连接。本发明还提供了上述的流速传感器的测量方法,利用光在单模光纤的端面和反射镜处分别反射后再发生干涉,当反射镜受到流体流动的冲击产生位移时,根据法布里‑珀罗干涉仪的腔长变化得到待测流速,实现高灵敏度的流速测量。

    一种基于恒定激光和温度分布的光纤流速流向测量方法

    公开(公告)号:CN116879577A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310824673.8

    申请日:2023-07-06

    Abstract: 本发明提出一种基于恒定激光和温度分布的光纤流速流向测量方法,包括以下步骤:S1,布置测量装置;所述测量装置包括光纤、热源棒和多个FBG传感器;S2,采用恒定激光加热热源棒;S3,计算一个所述FBG传感器处的温度变化ΔT(r,θ),将温度变化ΔT(r,θ)无量纲化,得到无量纲温度变化ΔT′(r′,θ),根据ΔT′(r′,θ)计算液体流速v;S4,计算多个所述FBG传感器处的温度变化ΔTi,结合求得液体流向θflow,i为所述FBG传感器的个数。本发明采用光纤传感测量流速流向,相比基于电类的传感测量方法,具有快速响应的特点,且可以实现同时测量;本发明通过恒定激光的方式提供热源,相比电加热具有防电磁干扰的优势,在液体尤其是易燃易爆液体中的测量中尤其具有优势,还可用于测量气体。

    一种采用光纤光源的桥梁挠度测量方法

    公开(公告)号:CN110132160B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN201910531456.3

    申请日:2019-06-19

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种采用光纤光源的桥梁挠度测量方法,涉及桥梁挠度检测技术领域,将光反射部件安装于桥梁底部的被测点,单模光纤光源发射装置和光斑图像接收端安装于桥梁下方的地面处或桥墩上;所述单模光纤光源发射装置发射激光并经光反射部件反射后,最后经光斑图像接收端接收;设定单模光纤光源发射装置向光反射部件发射的光束与地平面夹角为α,贴在桥梁底部的光反射部件在竖直方向位移为h,则经光反射部件反射后,光束中心点在与反射光传输方向垂直的平面上位移为d,d与h的关系式为#imgabs0#由上式即可计算出h值,即桥梁挠度值。操作简单,测量结果精准,可为构建桥梁远距离多点挠度实时在线监测提供条件。

    基于脉冲激光和温度变化的光纤流速流向测量装置及方法

    公开(公告)号:CN116879576A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310824672.3

    申请日:2023-07-06

    Abstract: 本发明公开了基于脉冲激光和温度变化的光纤流速流向测量装置及方法,测量装置包括光纤、热源棒和多个FBG传感器;所述FBG传感器与所述热源棒平行布置,布置方向满足所述FBG传感器的横截面与所述热源棒的横截面均平行于液体流向,所述FBG传感器的横截面位于以所述热源棒的横截面为原点的圆周上。测量方法包括:S1,布置测量装置;S2,采用脉冲激光加热所述热源棒;S3,计算所述FBG传感器处的温度变化与时间t的关系ΔT,结合所述FBG传感器的位置,计算液体流速或同时计算液体流速流向。本发明采用激光加热,无导电引线,具有防电磁干扰、防静电等优势,在井下油气开采等严苛的作业环境中有着巨大的应用前景;通过设置多个FBG传感器,可同时测得流向流速。

    基于虚拟参考腔和游标效应的高灵敏大范围干涉测量方法

    公开(公告)号:CN114858052B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202210448649.4

    申请日:2022-04-26

    Applicant: 厦门大学

    Inventor: 董小鹏 关云卿

    Abstract: 基于虚拟参考腔和游标效应的高灵敏大范围干涉测量方法,涉及光学信号处理领域。包括以下步骤:1)确定传感干涉仪的自由光谱宽度和腔长;2)确定参考干涉仪的腔长;3)确定测量过程中的灵敏度放大因子;4)大范围测量时,传感干涉仪的腔长与虚拟参考干涉仪的腔长的差增大,当灵敏度放大因子下降到预先设定的最小值时,调整虚拟参考干涉仪的腔长,使恢复到初始值;5)重复步骤4),直至测量结束。基于数值仿真构造虚拟参考干涉仪,不受环境因素和被测物理量的影响而发生变化,极大地简化系统结构,降低成本、提高稳定性;保证传感干涉仪在大范围测量时,传感系统始终保持很高的灵敏度,实现方式灵活可靠。

    基于数字虚拟参考腔和游标效应的法珀腔长精确测量方法

    公开(公告)号:CN114739285B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202210348954.6

    申请日:2022-04-01

    Applicant: 厦门大学

    Inventor: 董小鹏 关云卿

    Abstract: 基于数字虚拟参考腔和游标效应的法珀腔长精确测量方法,涉及光学信号处理领域。减小现有常规方法测量腔长时带来的误差,包括以下步骤:1)确定传感干涉仪的腔长估计值:2)确定参考干涉仪的腔长;3)确定叠加光谱包络的自由谱宽;4)计算传感干涉仪的精确腔长。无需在实际中制作一个腔长与传感干涉仪接近的参考干涉仪,而是基于数值仿真构造一个虚拟的参考干涉仪,并通过游标效应实现FPI腔长的高精度测量。由于虚拟参考腔的腔长是精确的,参考腔也不会受环境因素和被测物理量的影响而发生变化,因此,实现方式灵活可靠,具有很大的实用性。

    基于虚拟参考腔和游标效应的高灵敏大范围干涉测量方法

    公开(公告)号:CN114858052A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210448649.4

    申请日:2022-04-26

    Applicant: 厦门大学

    Inventor: 董小鹏 关云卿

    Abstract: 基于虚拟参考腔和游标效应的高灵敏大范围干涉测量方法,涉及光学信号处理领域。包括以下步骤:1)确定传感干涉仪的自由光谱宽度和腔长;2)确定参考干涉仪的腔长;3)确定测量过程中的灵敏度放大因子;4)大范围测量时,传感干涉仪的腔长与虚拟参考干涉仪的腔长的差增大,当灵敏度放大因子下降到预先设定的最小值时,调整虚拟参考干涉仪的腔长,使恢复到初始值;5)重复步骤4),直至测量结束。基于数值仿真构造虚拟参考干涉仪,不受环境因素和被测物理量的影响而发生变化,极大地简化系统结构,降低成本、提高稳定性;保证传感干涉仪在大范围测量时,传感系统始终保持很高的灵敏度,实现方式灵活可靠。

    基于数字虚拟参考腔和游标效应的法珀腔长精确测量方法

    公开(公告)号:CN114739285A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210348954.6

    申请日:2022-04-01

    Applicant: 厦门大学

    Inventor: 董小鹏 关云卿

    Abstract: 基于数字虚拟参考腔和游标效应的法珀腔长精确测量方法,涉及光学信号处理领域。减小现有常规方法测量腔长时带来的误差,包括以下步骤:1)确定传感干涉仪的腔长估计值:2)确定参考干涉仪的腔长;3)确定叠加光谱包络的自由谱宽;4)计算传感干涉仪的精确腔长。无需在实际中制作一个腔长与传感干涉仪接近的参考干涉仪,而是基于数值仿真构造一个虚拟的参考干涉仪,并通过游标效应实现FPI腔长的高精度测量。由于虚拟参考腔的腔长是精确的,参考腔也不会受环境因素和被测物理量的影响而发生变化,因此,实现方式灵活可靠,具有很大的实用性。

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