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基于广义互相关时延估计算法的声发射定位技术 被引量：48
1
作者 金中薇 姜明顺 +5 位作者 隋青美 赛耀樟 路士增 曹玉强 张法业 贾磊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1513-1518,共6页
利用互相关分析算法估计出声发射信号到达不同传感器时由于传输距离不同而引起的时间差,是实现声发射源定位的关键技术。在理论分析互相关时差定位算法的基础上,提出了一种基于加权函数的广义互相关声发射定位方法。分析比较了GCC、PHAT... 利用互相关分析算法估计出声发射信号到达不同传感器时由于传输距离不同而引起的时间差,是实现声发射源定位的关键技术。在理论分析互相关时差定位算法的基础上,提出了一种基于加权函数的广义互相关声发射定位方法。分析比较了GCC、PHAT、Roth和SCOT 4种不同加权函数用于声发射信号时差估计的效果,选定信号波动少、噪声抑制能力高的PHAT加权函数进行声发射源定位实验,并与互相关算法在不同噪声环境下进行比较。在800 mm×800 mm×5 mm的大理石板上,采用断铅作为声发射信号激励源进行定位实验研究,选取6个测点,每个测点测试10组。结果表明,在实验室环境下,60组测试数据中55组数据相对于测点的定位绝对误差均小于37 mm,相对误差(相对于两传感器间的距离750 mm)小于5%(约占90%)。单测点十次平均后绝对误差均小于20 mm,相对误差小于3%。 展开更多
关键词 声发射 源定位 互相关技术 时差估计
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应用单一超窄线宽激光器的多气体检测系统设计 被引量：23
2
作者 陈霄 隋青美 +1 位作者 苗飞 王静 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1495-1502,共8页
应用超窄线宽半导体激光器的波长扫描和光谱调制技术,设计了一种高精度多组分气体实时在线检测系统。系统采用单一超窄线宽可调谐半导体激光器作为光源,设计了新型串联式气室结构减小横向空间、增加光程长,并通过三角波信号对光源光谱... 应用超窄线宽半导体激光器的波长扫描和光谱调制技术,设计了一种高精度多组分气体实时在线检测系统。系统采用单一超窄线宽可调谐半导体激光器作为光源,设计了新型串联式气室结构减小横向空间、增加光程长,并通过三角波信号对光源光谱进行调制;结合时分复用和空分复用技术,利用超窄线宽激光的特性实现了CO,CO2,CH4多组分气体浓度的同时多点检测。实验结果表明,对CO,CO2,CH4多组分气体浓度测量的线性相关度为0.99,最大相对误差<2%;逐次充入一定体积CH4,CO2,CO气体,动态响应时间均小于10 s。长时间稳定性实验显示,多组分气体浓度最大波动<0.02%。该系统精确度高、稳定性好,具有较好的动态响应特性,可用于电力变压器故障气体的实时在线监测。 展开更多
关键词 激光光学 多组分气体检测 波长扫描技术 超窄线宽激光器 谐波检测 串联气室
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基于神经网络的多变量发酵过程自适应控制 被引量：8
3
作者 隋青美 王正欧 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2002年第4期371-374,共4页
运用非线性系统的线性化方法与神经网络在线辨识技术 ,提出了一种基于神经网络的多变量自适应控制策略 .提出的控制策略 ,当过程模型缺乏足够的先验知识时 ,对多变量非线性连续发酵过程取得了良好的控制性能 .仿真结果表明 ,提出的自适... 运用非线性系统的线性化方法与神经网络在线辨识技术 ,提出了一种基于神经网络的多变量自适应控制策略 .提出的控制策略 ,当过程模型缺乏足够的先验知识时 ,对多变量非线性连续发酵过程取得了良好的控制性能 .仿真结果表明 ,提出的自适应控制方法能够适应过程模型的不确定性和参数的时变性 ,具有较强的鲁棒性 .并且通过对比分析得出 ,基于微分几何理论的输入输出线性化解耦控制方案 ,由于控制器的设计依赖于过程模型 ,对模型参数的变化很敏感 ,应用在发酵过程的非线性控制中 ,控制精度较低 ,鲁棒性较差 . 展开更多
关键词 神经网络 非线性系统 发酵过程 多变量自适应控制 微生物
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一种新颖的双边缘滤波光纤布拉格光栅解调技术 被引量：18
4
作者 姜明顺 孟玲 +2 位作者 隋青美 彭蓬 赵增玉 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期355-358,共4页
设计了一种基于机械感生长周期光纤光栅(MI-LPG)的双边缘滤波光纤布拉格光栅(FBG)传感解调方案。采用不同写制参数制作了谐振边带对称交迭,谐振峰值和带宽相同的两个MI-LPG作为滤波器,利用反射FBG信号通过不同光谱特性的滤波器时输出不... 设计了一种基于机械感生长周期光纤光栅(MI-LPG)的双边缘滤波光纤布拉格光栅(FBG)传感解调方案。采用不同写制参数制作了谐振边带对称交迭,谐振峰值和带宽相同的两个MI-LPG作为滤波器,利用反射FBG信号通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值对数算法确定被测波长。实验表明,本解调方法能够精确、稳定地实现FBG传感信号的解调,动态范围可达5 nm,解调系统线性拟合计算值和光谱仪所测波长值的均方差为6 pm,线性度好,精度高。 展开更多
关键词 双边缘滤波 长周期光纤光栅(LPG) 机械感生(MI) 解调
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基于石墨烯可饱和吸收体的掺铒光纤环形腔脉冲激光器 被引量：18
5
作者 冯德军 黄文育 +2 位作者 纪鹏宇 姜守振 隋青美 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1097-1101,共5页
利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性。通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形... 利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性。通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形激光腔结构中;采用974nm半导体激光器作为抽运源,掺铒光纤作为增益介质,调节偏振控制器的角度得到了稳定的锁模输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1 560.1nm,重复频率为7.89MHz,脉冲光谱3dB带宽为0.27nm,脉冲宽度为14.7ps。实验显示,由于石墨烯具有良好的可饱和吸收性能,损伤阈值比较高,有望取代单壁碳纳米管成为一种新型的激光锁模材料。 展开更多
关键词 光纤脉冲激光器 石墨烯 环形腔 掺铒光纤 锁模输出
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基于拉杆结构的光纤布拉格光栅渗压传感器研究 被引量：18
6
作者 王静 冯德军 +1 位作者 隋青美 刘斌 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期686-691,共6页
根据目前大坝、隧道和煤矿等工程领域和模型试验中对渗压检测的特殊要求,设计并实现了一种新型的光纤布拉格光栅(FBG)渗压传感器,采用波纹膜片和对称拉杆机械结构通过改变光纤光栅的轴向应变实现渗压传感。利用有限元软件ANSYS分别对传... 根据目前大坝、隧道和煤矿等工程领域和模型试验中对渗压检测的特殊要求,设计并实现了一种新型的光纤布拉格光栅(FBG)渗压传感器,采用波纹膜片和对称拉杆机械结构通过改变光纤光栅的轴向应变实现渗压传感。利用有限元软件ANSYS分别对传感器膜片的压力特性和传感器外壳抗压特性进行了仿真设计和性能分析,提高了传感器的可靠性并缩短了设计周期。对该传感器进行了压力标定试验,得出该传感器在0～100 kPa的测量范围内,压力灵敏度达20 nm/MPa,比普通FBG提高了6683倍。迟滞特性和重复性试验表明迟滞为0.85%,且重复性好。 展开更多
关键词 光纤光学 渗压传感器 光纤布拉格光栅 拉杆结构 波纹膜片 ANSYS软件
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微型高精度光纤布拉格光栅土压力传感器研究 被引量：17
7
作者 蒋善超 曹玉强 +3 位作者 隋青美 王静 王宁 王正方 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期117-122,共6页
结合不锈钢膜片的特性,研制出一种微型高精度光纤布拉格光栅(FBG)土压力传感器。该传感器通过不锈钢膜片与力学传递元件将土压力转化为光纤光栅的轴向拉力,大大提高了传感器的灵敏度,有效避免了光栅受力不均引起的啁啾效应,同时减小了... 结合不锈钢膜片的特性,研制出一种微型高精度光纤布拉格光栅(FBG)土压力传感器。该传感器通过不锈钢膜片与力学传递元件将土压力转化为光纤光栅的轴向拉力,大大提高了传感器的灵敏度,有效避免了光栅受力不均引起的啁啾效应,同时减小了传感器的体积。通过理论计算,得到该传感器的压力敏感系数为29.6557nm/MPa,是裸光栅的9885倍。传感器性能测试实验证实该传感器线性度良好,实测压力敏感系数为27.5nm/MPa,略小于理论值,其主要原因是应变传递效率低于1。为进一步提高实验测量精度,采用Haar小波变换来减小因光纤光栅解调设备模数(A/D)采样速率及转换精度有限带来波长抖动所产生的仪器误差,实验数据表明经Haar小波处理后光栅中心波长的抖动幅值降为原数据的50%左右。 展开更多
关键词 光栅 土压力传感器 低啁啾 HAAR小波变换
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基于光纤光栅传感器的板状结构形态感知与三维重构技术 被引量：17
8
作者 闫洁 李伟 +3 位作者 姜明顺 张雷 张法业 隋青美 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期224-233,共10页
以航天器中结构的形态感知与可视化重构为研究背景,提出了一种基于准分布光纤光栅传感器网络的板状结构变形监测系统和坐标转换曲面重构算法。首先利用ABAQUS有限元分析软件对四边固支平板结构中心点加载的变形状态进行仿真分析,确定了... 以航天器中结构的形态感知与可视化重构为研究背景,提出了一种基于准分布光纤光栅传感器网络的板状结构变形监测系统和坐标转换曲面重构算法。首先利用ABAQUS有限元分析软件对四边固支平板结构中心点加载的变形状态进行仿真分析,确定了光纤光栅传感器的位置;研究并分析了光纤光栅的应变检测原理以及基于坐标变换的三维曲面重构算法;最终搭建了一套变形检测系统并进行了相关实验。结果表明,测量点变形量的均方根误差≤0.04 mm,相对误差≤3.5%,该系统可用于航天器板状结构的变形监测。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤光栅 板状结构 曲率信息 空间曲面 变形重构
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高灵敏度腔增强吸收式乙炔气体检测系统 被引量：17
9
作者 陈霄 隋青美 +2 位作者 苗飞 贾磊 曹玉强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期9-16,共8页
基于超窄线宽激光特性和光源波长扫描技术,构建了高灵敏度腔增强吸收式乙炔气体检测系统。该系统采用超窄线宽可调谐半导体激光器作光源,使用两块高反射率平凹透镜组成的光学谐振腔作吸收池,通过扫描腔长使入射激光频率与谐振腔模式相匹... 基于超窄线宽激光特性和光源波长扫描技术,构建了高灵敏度腔增强吸收式乙炔气体检测系统。该系统采用超窄线宽可调谐半导体激光器作光源,使用两块高反射率平凹透镜组成的光学谐振腔作吸收池,通过扫描腔长使入射激光频率与谐振腔模式相匹配,利用激光失谐技术快速断开入射激光,从而实现对微量乙炔气体浓度的衰荡测量。利用腔增强吸收技术测得了激光衰荡时间和6 518.824cm-1附近的乙炔弱吸收光谱并进行了分析。结果表明,乙炔气体浓度线性相关系数优于0.999,最大相对误差小于2.5%,极限检测灵敏度为2×10-6;逐次充入一定体积的乙炔气体,动态响应时间均小于10s。该检测系统精确度好、灵敏度高,具有较好的动态响应特性,可用于电力变压器故障气体实时在线监测。 展开更多
关键词 乙炔 浓度检测 腔增强吸收技术 超窄线宽激光 激光失谐技术
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表面粘贴式光纤光栅传感器的应变传递机理分析与实验研究 被引量：16
10
作者 苏晨辉 张雷 +3 位作者 隋青美 张法业 杨绪昌 姜明顺 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期513-517,共5页
金属基底封装的光纤光栅应变传感器具有线性度高、重复性好、易标定等特点,在应用中由于光纤与基体不直接接触,测量的精度取决于粘结胶的特性。在分析FBG应变感知机理的基础上,基于力学仿真设计了金属基底结构,并建立了包含光纤光栅-壳... 金属基底封装的光纤光栅应变传感器具有线性度高、重复性好、易标定等特点,在应用中由于光纤与基体不直接接触,测量的精度取决于粘结胶的特性。在分析FBG应变感知机理的基础上,基于力学仿真设计了金属基底结构,并建立了包含光纤光栅-壳体-粘胶层-基体的四层应变传递仿真模型,制作并利用悬臂梁进行了应变测试,取得了良好的实验结果且与仿真计算误差在0.5%以内。 展开更多
关键词 FBG应变传感器 基底封装 应变传递 悬臂梁
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基于凹点搜索的重叠粉体颗粒的自动分离算法 被引量：16
11
作者 刘伟华 隋青美 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第12期1095-1100,共6页
提出了一种利用凹点搜索和匹配并构造分离线分割重叠的不规则颗粒的方法,实现了不同重叠程度、多个重叠颗粒的自动分割。首先利用计算曲率及切线夹角的方法选取待匹配凹点;而后根据凹点和颗粒个数的对应关系确定了颗粒重叠的不同类型,... 提出了一种利用凹点搜索和匹配并构造分离线分割重叠的不规则颗粒的方法,实现了不同重叠程度、多个重叠颗粒的自动分割。首先利用计算曲率及切线夹角的方法选取待匹配凹点;而后根据凹点和颗粒个数的对应关系确定了颗粒重叠的不同类型,提出了不同的凹点匹配规则;最后用Bresenham画线连接匹配凹点分离颗粒。该算法在MATLAB环境下实现,通过对多幅不同重叠类型的颗粒图像进行的分离实验表明,该算法实现简单,速度快,效果理想,且在分离颗粒的同时能保持其大小和形状不变。 展开更多
关键词 重叠 粉体颗粒 凹点搜索 自动分离
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基于柔性铰链结构的高灵敏度低频光纤光栅加速度传感器 被引量：16
12
作者 张法业 姜明顺 +4 位作者 隋青美 张雷 曹玉强 马国文 魏钧涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期253-260,共8页
设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进... 设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进行反馈控制,实现了系统的零点自温度补偿。对系统的特性进行了实验测试,结果表明:系统对加速度的连续激励信号和冲击激励信号均有良好的动态响应,系统的固有频率为380.0Hz,动态响应范围可达65.6dB,频率响应范围为10.0~240.0 Hz,灵敏度为236 pm/g,所设计的加速度传感器具有较强的横向抗扰能力,干扰方向灵敏度仅为工作方向灵敏度的3.5%。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 柔性铰链 加速度传感器 可调谐F-P滤波器 冲击响应
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发酵过程混合神经网络模型及其仿真 被引量：7
13
作者 隋青美 王正欧 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第4期415-417,共3页
提出了一种新型结构的发酵过程混合神经网络模型。该模型由非线性神经网络和线性神经网络两部分组成。由于非线性神经网络采用结构具有线性形式的Flat网络,两个网络能够合并为同一表达式,并具有线性形式,可采用线性最小二乘法求解网络... 提出了一种新型结构的发酵过程混合神经网络模型。该模型由非线性神经网络和线性神经网络两部分组成。由于非线性神经网络采用结构具有线性形式的Flat网络,两个网络能够合并为同一表达式,并具有线性形式,可采用线性最小二乘法求解网络权值。与串联结构及串并联结构混合神经网络模型相比,该模型训练方式简单,并可方便地使用在线辨识算法。 展开更多
关键词 发酵过程 混合神经网络 模型 仿真 状态估计 非线性规划
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光纤光栅传感技术在分岔隧道模型中的实验研究 被引量：15
14
作者 常天英 李东升 +1 位作者 隋青美 贾磊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期103-108,共6页
基于光纤光栅测量应变的诸多优势,将自制的光纤光栅传感器模块埋到分岔隧道三维地质力学模型中,在隧道开挖过程中,测量各埋入点的应变,将其与埋入相应点的应变片的测量结果以及数值分析结果进行了比较。结果表明,光纤光栅、应变片测得... 基于光纤光栅测量应变的诸多优势,将自制的光纤光栅传感器模块埋到分岔隧道三维地质力学模型中,在隧道开挖过程中,测量各埋入点的应变,将其与埋入相应点的应变片的测量结果以及数值分析结果进行了比较。结果表明,光纤光栅、应变片测得的结果与数值分析所得的结果趋势基本一致,但光纤光栅实测数据相比应变片测得数据更接近于仿真数据,并且可靠性高,在大型工程的长期监测中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 分岔式隧道 光纤光栅传感器模块 数值分析 应变片
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流速/温度共采的光纤布拉格光栅涡轮流速传感器 被引量：15
15
作者 蒋善超 隋青美 +2 位作者 王静 王正方 叶青霖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2611-2616,共6页
为实现敏感元件仅为单一光纤光栅流速传感器的多参数同时测量,提出了一种流速/温度共采的光纤布拉格光栅(FBG)涡轮流速传感器。该传感器通过涡轮实现流体冲击力对光纤光栅中心波长的频率调制,解决光纤光栅温度应变的交叉敏感,理论计算... 为实现敏感元件仅为单一光纤光栅流速传感器的多参数同时测量,提出了一种流速/温度共采的光纤布拉格光栅(FBG)涡轮流速传感器。该传感器通过涡轮实现流体冲击力对光纤光栅中心波长的频率调制,解决光纤光栅温度应变的交叉敏感,理论计算得到其流速检测灵敏度为2.91·10-2 m/(s·Hz-1)。为测试传感器的性能,搭建了传感器测试系统,并选取光纤动态解调仪解调的光纤光栅中心波长动态信号作为试验原始数据。应用快速傅里叶变换(FFT)法分析试验数据,得到传感器流速的检测下限为0.541 7m/s,检测灵敏度为2.57·10-2 m/(s·Hz-1),检测精度为25mm/s,略小于理论计算值,其主要原因在于圆管内流体的流速并非均匀分布的匀速运动,管道内壁对流体具有一定的黏滞力。应用经验模式分解分析原始数据获取其趋势项信号,得到该传感器的温度灵敏度为10.6pm/℃,检测精度为0.5℃。 展开更多
关键词 光纤传感 涡轮流速传感器 光纤光栅 流速温度共采 光纤动态解调 经验模式分解
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基于相似材料的光纤应变传感器在分区破裂模型试验中的研究 被引量：15
16
作者 王静 李术才 +5 位作者 隋青美 张强勇 陈旭光 王正方 白涛 施斌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1570-1575,共6页
基于模型相似材料研制了适用于地质力学模型试验的光纤光栅应变传感器,能够同时实现横向、纵向和切向3个方向的应变测量。将7个光纤应变传感器依次预埋在模型巷道的左边墙,采用波分复用技术组成光纤传感网络,实现对模型内部应变分布的... 基于模型相似材料研制了适用于地质力学模型试验的光纤光栅应变传感器,能够同时实现横向、纵向和切向3个方向的应变测量。将7个光纤应变传感器依次预埋在模型巷道的左边墙,采用波分复用技术组成光纤传感网络,实现对模型内部应变分布的实时监测。光纤传感器的监测结果表明,在巷道开挖过程中,深部巷道周围径向应变值没有表现出随距离巷道远近而递减的规律,而是呈波浪形分布;超载试验完成后,巷道周围径向应变值依然呈波浪形分布。最后将模型剖开,成功观测到了高地应力深部巷道围岩的分区破裂现象,同时验证了设计的光纤光栅应变传感器的可靠性。 展开更多
关键词 光纤光栅 应变传感器 深部巷道 模型试验 分区破裂
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三向FBG应变传感器及在隧道开挖模型试验中的应用研究 被引量：14
17
作者 王静 李术才 +5 位作者 施斌 隋青美 王正方 蒋善超 贾磊 曹玉强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期182-189,共8页
基于模型相似材料,研制了适用于模型试验的三向FBG(fiber Bragg grating,光纤光栅)应变传感器,克服了传统的光纤应变传感器力学干扰大等缺点,且简化了力学传递过程。采用有限元方法重点分析了胶体弹性模量对传感器力学传递特性的影响,... 基于模型相似材料,研制了适用于模型试验的三向FBG(fiber Bragg grating,光纤光栅)应变传感器,克服了传统的光纤应变传感器力学干扰大等缺点,且简化了力学传递过程。采用有限元方法重点分析了胶体弹性模量对传感器力学传递特性的影响,试验中选择了弹性模量为300MPa的胶体,其应变传递系数为0.662,传感器的灵敏度为0.794pm.με-1。将该FBG应变传感器用于隧道开挖模型试验中,分别研究支护台阶法开挖、支护全断面开挖及无支护全断面开挖方式下的围岩应变分布状况。传感器监测结果表明,支护台阶法开挖围岩的稳定性较好。该试验为研究隧道不同开挖方式与支护方式提供了可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 FBG 应变传感器 模型试验 开挖方式 支护
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应用800nm飞秒激光制备长周期光纤光栅 被引量：15
18
作者 苗飞 张玲 +5 位作者 冯德军 隋青美 陈霄 贾磊 刘汉平 刘辉兰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期685-691,共7页
利用800nm钛蓝宝石飞秒激光器制备了长周期光纤光栅,并实验验证了长周期光纤光栅的高温特性。基于摄像头和电动位移平台设计了激光精确对准光纤纤芯的方案;以计算机控制1.3mW飞秒激光,使用逐点曝光法在未经载氢处理的光纤上刻写了长周... 利用800nm钛蓝宝石飞秒激光器制备了长周期光纤光栅,并实验验证了长周期光纤光栅的高温特性。基于摄像头和电动位移平台设计了激光精确对准光纤纤芯的方案;以计算机控制1.3mW飞秒激光,使用逐点曝光法在未经载氢处理的光纤上刻写了长周期光纤光栅,实验显示该光栅在1 200～1 700nm波段的主谐振峰值可达-17dB。利用高温箱对长周期光纤光栅进行高温传感特性实验,在300～800℃得到的主谐振峰温度响应灵敏度为0.056nm/℃,线性度为0.992。实验结果表明,提出的以800nm钛蓝宝石飞秒激光器制备长周期光纤光栅的方法稳定可靠,写制的光栅在高温环境下变化均匀,不易退化,响应特性良好,适用于高温检测。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 飞秒激光 光栅制备 高温传感
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高精度超声波液位测量系统设计 被引量：14
19
作者 李泽 姜明顺 +5 位作者 吕珊珊 朱友峰 苏晨辉 张雷 张法业 隋青美 《自动化仪表》 CAS 2018年第11期56-59,共4页
随着工业生产中对在线液位检测技术要求的不断提升,需要更适用于工业生产、精度更高的测量设备。对基于脉冲回波法的超声波液位检测系统进行了研究和改进,介绍了其工作原理及系统结构。以STM32F407为控制器,设计了超声波信号的产生、接... 随着工业生产中对在线液位检测技术要求的不断提升,需要更适用于工业生产、精度更高的测量设备。对基于脉冲回波法的超声波液位检测系统进行了研究和改进,介绍了其工作原理及系统结构。以STM32F407为控制器,设计了超声波信号的产生、接收、处理、采集等电路。发射电路对脉冲宽度调制(PWM)脉冲升压驱动超声波换能器产生超声波,接收电路先对信号进行限幅和滤波处理。通过放大数据将脉冲信号处理成更易分析的低频信号,利用控制器的直接内存存取(DMA)功能实现对信号的连续采集。通过辨识回波信号起始时刻,建立渡越时间与液位之间的关系。试验结果表明,在70 mm的范围内,系统误差小于1 mm。该设计为密闭容器的液位测量提供了一种高精度的检测方法,同时为工业领域的液位在线自动检测提供了参考。 展开更多
关键词 超声波 液位检测 高精度 脉冲回波法 PWM脉冲 带通滤波
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基于小波变换和支持向量多分类机的光纤布拉格光栅低速冲击定位系统 被引量：14
20
作者 路士增 姜明顺 +4 位作者 隋青美 赛耀樟 曹玉强 张法业 贾磊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期131-137,共7页
利用光纤布拉格光栅(FBG)构建传感器网络,结合小波变换、频谱分析和支持向量机分类算法,对碳纤维复合材料板低速冲击区域定位进行了研究。根据划分区域进行冲击试验,探索冲击区域与信号特征之间的关系。在对低速冲击信号进行小波变换去... 利用光纤布拉格光栅(FBG)构建传感器网络,结合小波变换、频谱分析和支持向量机分类算法,对碳纤维复合材料板低速冲击区域定位进行了研究。根据划分区域进行冲击试验,探索冲击区域与信号特征之间的关系。在对低速冲击信号进行小波变换去除基线干扰的基础上,采用傅里叶变换提出提取冲击信号幅频特性作为信号特征进行低速冲击区域定位识别的方法,将提取的信号幅频特性作输入、冲击区域类别作输出构建支持向量多分类机实现低速冲击区域定位识别。实验结果表明:在500mm×500mm×2mm的碳纤维复合材料板上对36个测试样本进行低速冲击区域定位识别,实现33个低速冲击区域准确定位,正确率达90%以上,低速冲击定位系统的区域识别精度为40mm×40mm,且每个区域定位时间小于1011ms。研究结果为碳纤维复合材料板的低速冲击区域定位检测提供了一种科学可靠的方法。 展开更多
关键词 光栅 低速冲击区域定位 支持向量多分类机 碳纤维复合材料 小波变换 信号特征提取
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