刘浩
- 作品数：10 被引量：52H指数：4
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- 相关领域：电子电信机械工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 封装形式对布拉格光纤光栅表面应变传感性能的影响分析
- 布拉格光纤光栅应变传感器的封装形式严重影响光纤光栅的应变测量效果。利用弹性力学方程,分别推导了栅区封装与非栅区封装两种形式应变传递效率K的表达式。通过理论分析发现,为了保证应变传递效果最佳,栅区封装结构中的封装材料弹性模...
- 吴俊陈伟民章鹏刘立刘浩
- 关键词：光纤传感封装形式布拉格光纤光栅应变传感
- 文献传递
- 光纤光栅的缆索锚固区索力测量传感器设计被引量：2
- 2012年
- 在光纤光栅传感器测量缆索索力的应用中,为了保证传感器的存活率以及解决超量程测量的问题,设计了一种桥梁缆索锚固区植入式光纤光栅应变传感器。通过对桥梁缆索特性分析,对该传感器的封装结构、封装材料的弹性模量提出设计要求,并选择环氧树脂添加微细硅粉作为传感器封装层材料。利用拉力试验机对植入式应变传感器进行力学传感器性能实验,其线性度R2为0.99974,灵敏度为2.74pm/N,重复性好。把植入式传感器植入缆索锚固区,进行缆索张力实验。实验数据具有良好的线性度和重复性。
- 刘立陈伟民章鹏吴俊刘浩
- 关键词：光纤光栅传感器植入式锚固区
- 光纤布喇格光栅器件应力疲劳评价理论研究被引量：10
- 2013年
- 光纤布喇格光栅器件应力疲劳特性严重影响着光纤光栅应变传感器的长期可靠性,为了评估光纤光栅器件的应力疲劳特性,分析了光纤光栅应变传感器的封装结构对疲劳评价的影响,并以表面直接粘接的简化模型评估了光纤光栅器件的应力疲劳特性.从简化模型的基本力学与光学特性出发,提出以光谱特性的边模抑制比和带宽作为评价光纤光栅器件疲劳的指标体系,以传感特性的灵敏度、线性度和应变传递效率作为评价粘接层疲劳的指标体系.设计了基于等强度梁的光纤光栅器件加速疲劳实验,疲劳的应力幅度为500微应变,频率为18赫兹;1000万次疲劳实验后,三支光纤光栅的带宽平均增加2.07%,平均应变传递效率和平均灵敏度分别下降4.5%和3.9%,实验结果说明提出的指标体系能有效地区分粘接层和光纤光栅的疲劳,从而验证了该评价理论的可行性.
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- 关键词：评价指标可靠性光谱特性传感特性
- 布拉格光纤光栅热效应加速寿命试验
- 热效应是引起布拉格光纤光纤性能蜕化的主要因素,根据布拉格光纤光栅的成栅机理,得出光栅纤芯折射率调制深度是影响光栅性能的唯一因素,并根据划分能量模型,解释了热效应对折射率调制深度及光栅性能的影响机理,根据阿伦尼斯（Arrh...
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- 关键词：布拉格光纤光栅热效应
- 文献传递
- 基于正交试验的光纤传感器金属化连接工艺优化被引量：2
- 2012年
- 为了克服光纤传感器有机胶封装带来的可靠性差、应变传递效率低的问题,采用粒子扩散系统对光纤传感器进行金属化连接以实现光纤传感器的无胶封装;为提高金属粘接层与基体的结合强度,设计了以工作距离、驱动电压、进给速度、粒子场气压为试验素的4水平正交试验方案,并用划痕法对金属粘接层的结合强度结果进行评估。通过统计分析,获得了影响金属粘接层与基体结合强度的主要因素和次要因素,优化了光纤传感器金属化连接工艺。
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- 关键词：光纤传感器正交试验金属化
- 金属直接连接的布拉格光纤光栅应变测量方法被引量：19
- 2012年
- 为了简化应变传递环节,提高应变传递的长期稳定性,提出了一种将布拉格光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)器件与被测物利用金属化连接技术直接连接的应变测量方法。提出了金属化直接连接FBG应变测量结构,分析了金属化连接技术的基本原理与技术流程。根据弹性力学控制方程,建立了金属化连接材料优选的应力传递模型,仿真分析了不同金属连接材料对应变传感性能的影响,证明了金属化直接连接方法的理论优越性。利用金属铅作为金属连接材料将FBG固定在一根7 mm的钢丝上,进行了应变传感性能评价试验,试验结果表明FBG输出中心波长与拉力之间存在较好的线性与重复性关系,线性度达到0.999以上,应变传递系数可维持在0.98,该试验结果与理论分析结果 0.982 8较为接近,证明了理论模型与连接技术手段的正确性与可行性,表明金属化连接的FBG应变测量方法具有优越的应变测量能力。
- 吴俊陈伟民章鹏刘立刘浩
- 关键词：金属化布拉格光纤光栅
- 光纤布拉格光栅的热致衰减研究
- 2012年
- 光纤布拉格光栅的工作寿命是影响光纤光栅传感器性能的关键因素。从光纤布拉格光栅的热致衰减特性出发,以界面阻隔能模型为理论基础,以光纤光栅的反射峰值为研究对象,探讨了光纤布拉格光栅的热致衰减行为。并通过对比试验对3支不同的光纤布拉格光栅进行了600℃热加速衰减实验,初步证明即使进行了退火处理,光纤布拉格光栅的性能仍然存在热致衰减蜕化。从实验数据中得到了光纤布拉格光栅的热振动频率,建立了热致衰减曲线。预测了30℃、50℃、100℃条件下光纤布拉格光栅的反射率衰减到90%的时间分别为23年、11年和3年。
- 刘立章鹏吴俊刘浩
- 关键词：光纤布拉格光栅
- 金属化粘接层对FBG应变传感性能的影响被引量：8
- 2013年
- 根据光纤布拉格光栅(FBG)应变传递模型,仿真分析了粘接层弹性模量、长度、厚度和泊松比对FBG应变传递效率的影响。分析结果表明,金属化粘接层应变传递特性优于环氧胶粘接层;金属化粘接层越长,FBG应变灵敏度越高,稳定性越好;厚度越小,应变传递效率越高,泊松比的影响可以忽略。采用新研制的FBG金属化连接技术将FBG封装到钢丝上,对不同粘接长度、粘接材料的FBG进行了拉力试验。实验结果表明,当Zn粘接层长为15mm、20mm时,FBG平均应变灵敏度为1.076pm/με、1.099pm/με,平均应变传递效率分别为0.948、0.962;金属化连接的FBG应变传递系数相比环氧树脂胶连接方式提高8.9%。理论与实验相一致。
- 刘浩陈伟民章鹏刘立舒岳阶吴俊
- 关键词：光纤传感器粘接层
- 粘接层弹性模量对光纤Bragg光栅传感器应变传递性能的影响被引量：14
- 2011年
- 考虑光纤Bragg光栅(FBG)粘接层的材料特性会直接影响FBG传感器的应变测量精度,本文根据粘接层应变传递模型,结合应变传递系数K的表达公式,在确定粘接层结构尺寸参数的前提下,仿真分析了粘接层弹性模量对应变传递系数K的影响。分析结果表明,金属材料的应变传递效率明显优于有机胶的应变传递效率。进行了传递效果评价对比试验,结果表明,铅粘接层的应变传递系数维持在0.98左右,环氧树脂粘接层的应变传递系数维持在0.90左右,前者比后者的应变传递效率提高了约8.9%,显示将粘接材料由环氧树脂改进为铅后,可大大提高应变测量的精度,更加充分发挥光纤器件自身优越的应变测量能力。
- 吴俊陈伟民章鹏刘立刘浩
- 关键词：光纤传感光纤BRAGG光栅传感器粘接层弹性模量
- 基于光纤光栅的缆索锚固区索力测量传感器
- 目的在传统的光纤光栅缆索索力测量技术中,脆弱易断的光纤光栅无法得到很好保护,且存在桥梁索身应变范围大于光纤光栅应变传感器测量范围的问题。设计了一种基于光纤光栅的缆索锚固区应变测量传感器,将索力测量由索身应变测量转变为锚固...
- 刘立陈伟民章鹏吴俊刘浩
- 关键词：光纤光栅传感器植入式
- 文献传递
