文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
光纤光栅应变传感器的设计与研究
姓名:赵丽燕
申请学位级别:硕士
专业:兵器发射理论与技术
指导教师:于存贵
20090525
摘要∮萌植煌撞牧系墓庀斯庹ごǜ衅鹘行哿河α釉厥笛椋ü定的波长应变转换系数,优化了传感器的可靠性。近年来光纤光栅传感器在航空航天、舰船、土木工程、石化工业、电力工业、核工业、医学等领域显示了巨大的应用潜力。在舰船安全监测系统中,光纤光栅传感器分布于船体各部分,实时测量船体的形变并分析处理以达到示警以及故障诊断的目的。本论文针对光纤光栅应变传感器实际使用中存在的问题提出了解决方案,并将分布式光纤光栅传感器系统应用于实船健康检测中,取得了良好的效果。本系统提出的解决方案包括:较,当选用钛合金材料作为光纤光栅传感器的基底材料时,取得良好的线性拟合度和稳ü砺奂扑愫褪笛檠橹ぃǜ衅鞣庾安捎谩肮る幼中畏庾敖峁埂㈩押辖鸹板材料、赫臣粒沧昂蠊庀斯庹ごǜ衅饔Ρ洳饬糠段Т锏絖￡,满足了大应变测量的需求。ü砺鄯治龊褪笛檠橹ぃ‘呶卤3∈倍怨庀斯庹そ型嘶穑使得光纤光栅在短时间内达到稳定状态,有效的解决了光纤光栅长期稳定性问题。捎锰厥夥庾敖峁沟挠Ρ洳幻舾械奈露却ǜ衅鳎杂Ρ浯ǜ衅鹘形露炔钩解决了温度应变交叉敏感对应变传感器的影响。关键词:光纤光栅、光纤光栅应变传感器、设计硕士论文光纤光栅应变传感器的设计与研究
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研究生签名:摧研究生签名:趋圉粪叫年。骆刊月粕学位论文使用授权声明声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀论文的选题背景及意义本论文的研究属于光纤传感领域,课题源于实际工程项目分布式光纤光栅传感器系统。本论文的研究应用于利用光纤传感技术检测船舶安全状态,研制可应用于船舶、舰艇特别是潜艇的分布式光纤光栅应变传感器,解决分布式光纤光栅传感的主要关键技术,实现应变实时精确测量和远程、恶劣工作环境下的监控能力。光纤光栅传感器是作为一种新型光纤传感器,对多个物理量敏感,可以用来测量多个物理量,包括应变、应力、温度、振动、压力、电压以及一些化学量,其应用领域非常广泛【。同时光纤光栅传感器阵列可以实现分布式的传感网络,对物体进行多点测量【浚崛∠喙氐男藕牛凶刺治觯锏绞揪约肮收险锒系哪康摹F渲饕<际跤攀包括【浚煽啃院谩⒖垢扇拍芰η俊9庀斯庹ざ员徊庑畔⒂貌ǔけ嗦耄皇芄庠垂β什动和光纤弯曲等因素引起的损耗的影响。饬烤ǘ雀摺>返耐干浜头瓷涮卣小误差蛊涓幼既返姆从沉擞α温度的变化。ヂ饭庀松峡梢灾谱鞫喔龉庹さ哪芰梢远源笮凸こ探蟹植际讲饬浚洳饬点多,测量范围大。所谓的智能材料或结构。沟绱鸥扇拧⒖垢础⒛苡诙窳拥幕Щ肪诚鹿ぷ鳌本论文的主要目标是研制多点分布的光纤光栅传感器,用以实现多点分布式的光纤布拉格光栅应变的高精度传感,解决潜艇中关键结构的实时监测问题。本文从分布式光纤光栅传感系统的设计、光纤光栅制作、光纤光栅传感器的封装、光纤光栅传感器的分析测试等方面进行研究,配合光纤光栅传感器检测电路系统的开发进行后期的船体模型ǜ型方峁辜虻ァ⒊叽缧。视诟髦钟τ贸『希绕涫屎嫌诼袢氩牧夏诓抗钩泵水试验,检验其实际运用性能和可靠性。硕士论文光纤光栅应变传感器的设计与研究
国内外研究状况光纤传感器的研究是具有十分重要的社会和经济价值的技术科学领域,光纤光栅传感器是其中最为活跃和具有前景的器件之一。.庋芯孔纯在国外,光纤光栅传感器在民用工程结构、航空航天业、船舶航运业、电力工业、石油化工业、医学、核工业等方面得到了比较广泛的应用【。在民用工程机构中应用光纤光栅传感器最多的领域当数桥梁的安全监测。加拿大卡笄庞晔褂龉庀斯庹ごǜ衅魈谠びα凝土支撑的钢增强杆和炭纤复合材料筋上,对桥梁结构进行长期监测,是最早使用光纤光栅传感器进行测量的桥梁之一。年夏,在美国新墨西哥公路的一座钢结构桥梁上,安装了龉庀斯庹ごǜ衅鳎丛炝说笔痹谝蛔帕荷鲜用光纤光栅传感器最多的纪录。德国和比利时也有相关应用的报道。在航空航天领域,美国国家航空和宇宙航行局在航天飞机习沧傲瞬饬坑Ρ和温度的光纤光栅传感网络,对航天飞机进行实时的健康监测。法国,德国和瑞典也将光纤光栅传感器用于测量飞机机翼性能监测和发动机温度和应力的检测。在船舶航运业中的应用与飞行器类似,