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文檔簡介
1、李石馨 隨著鐵路的進一步發(fā)展,對鐵路運輸?shù)陌踩?、可靠性和效率也提出更高的要求,因此對車輛和軌道結(jié)構(gòu)的狀態(tài)監(jiān)測顯得尤為重要運用光纖光柵傳感器:+測量信號不受光源起伏、光纖彎曲損耗、接連損耗和探測器老化等因素的影響;+不受電磁干擾;+壽命長,尺寸小,安裝方便;+耐腐蝕,復用能力強+測試精度高、重復穩(wěn)定性好、遠程信號傳輸性能優(yōu)越;+可埋入復合材料或結(jié)構(gòu)中來實現(xiàn)光纖智能材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部應變分布的實時監(jiān)測 光纖光柵是將通信用的光纖的一部分利用摻鍺光纖非線性吸收效應的紫外全息曝光法而制成的一種稱為Bragg Grating的纖芯折射率周期性變化光柵。屬于波長調(diào)制型非線性作用的光纖傳感器 當光柵周圍的溫度、
2、應變、應力或其他待測物理量發(fā)生變化時,將導致光柵周期或纖芯折射率的變化,從而產(chǎn)生光柵布拉格信號的波長位移,通過監(jiān)測波長位移的情況,即可獲得待測物理量的變化情況。反射的中心波長 =2neff neff為光纖纖芯有效折射率 為光柵的柵距(光柵周期) 當外界的被測量引起光纖光柵溫度、應力改變都會導致反射光中心波長的變化。 布拉格光柵施加外力光柵的間隔產(chǎn)生變化導致波長變化反射相應變化的光檢測變化值得出所需變量溫度:T=(-b)*1000/10+T0應變:=(-b )*1000/1.2通過監(jiān)測布拉格波長的變化即可測出溫度和應變擾動 SM130向光纖發(fā)出掃頻激光光源以太網(wǎng)輸出數(shù)據(jù)適合于應變、溫度、加速度等
3、多種測量一根光纖可以接入多個傳感器四個通道,同時監(jiān)測多個傳感器反射光進入可調(diào)諧窄帶光纖F-P濾波器電控壓電陶瓷改變?yōu)V波器中F-P的腔長來改變 F-P濾波器的導通頻帶檢測導通中心波長與某一光纖光柵的 布拉格波長相等耦合器導引掃描光柵反射譜光電探測器將反射光變?yōu)殡娦盘朅/D轉(zhuǎn)換電信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號變量 數(shù)據(jù)采集軟件是在labview程序下編制的 Labview是一個具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境,它內(nèi)置信號采集、測量分析與數(shù)據(jù)顯示功能。 Labview是一個開放式的開發(fā)環(huán)境,用戶可以將其與任何測量硬件連接。 帶有超過450個內(nèi)置函數(shù),專門用于從采集到的數(shù)據(jù)中挖掘有用的信息,用以分析測量數(shù)據(jù)及處理信號。 目前,光纖光柵傳感技術(shù)在鐵路領域已有一定的應用,但主流仍然是傳統(tǒng)傳感器監(jiān)測
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