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钢管混凝土拱桥健康监测的光纤传感研究 被引量:13
1
作者 丁睿 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期69-74,共6页
基于光时域反射技术,研究了钢管混凝土健康监测的分布式光纤传感技术。提出光纤优化组合,实现了不同类型光纤的优势互补;采用大型工程机械进行了泵送混凝土的流动冲击仿真试验,确定了光纤在钢管内的埋设、定位、保护工艺;提出力-光本构... 基于光时域反射技术,研究了钢管混凝土健康监测的分布式光纤传感技术。提出光纤优化组合,实现了不同类型光纤的优势互补;采用大型工程机械进行了泵送混凝土的流动冲击仿真试验,确定了光纤在钢管内的埋设、定位、保护工艺;提出力-光本构关系概念,构建全自动力-光耦合试验系统,进行了脱空-裂缝传感试验和大比尺预应变钢管混凝土界面脱空仿真试验,建立了力-光本构关系,确定了光纤传感监测系统的传感性能(动态范围:4.8mm,定位精度:0.2m),并研究了实际工程脱空-裂缝的定量算法。在首次布设光纤传感监测系统的拱桥工程中,国内外首次检测到拱顶区域大面积脱空,并确定了脱空值为2鶫3mm、腔空位置及范围,并实现了对脱空发生发展的跟踪检测。 展开更多
关键词 钢管混凝土 微弯 交界面脱空 传感光纤 耦合 定位 脱空值
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基于光纤光栅光谱分析的混凝土结构钢筋锈蚀监测 被引量:10
2
作者 王彦 梁大开 周兵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2660-2664,共5页
混凝土中钢筋发生锈蚀会严重影响混凝土结构的使用功能,文章提出了通过观察长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱变化对混凝土结构中的钢筋锈蚀进行监测。这种方法基于长周期光纤光栅的微弯特性,利用其透射光谱随弯曲度增加逐渐变浅、谐振波长... 混凝土中钢筋发生锈蚀会严重影响混凝土结构的使用功能,文章提出了通过观察长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱变化对混凝土结构中的钢筋锈蚀进行监测。这种方法基于长周期光纤光栅的微弯特性,利用其透射光谱随弯曲度增加逐渐变浅、谐振波长处的光功率与LPFG的弯曲度成线性这一特性,将钢筋锈蚀引起的钢筋径向膨胀转化为光栅的弯曲,通过监测光栅的光谱变化获知光栅的弯曲度进而判断钢筋的锈蚀程度,该方法对钢筋直接进行监测,简单易行,并利用光栅的光谱特性从而避免了环境温度、应变、折射率的影响,实验将光栅埋入到混凝土构件中,从已取得的实验结果来看,这种方法测量钢筋锈蚀厚度的准确度可达1.2μm,可监测到的锈蚀厚度达3 mm,完全能够实现混凝土结构中钢筋锈蚀的早期至中期监测。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(LPFG) 光谱分析 锈蚀 微弯
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多模光纤微弯应变传感器研究 被引量:6
3
作者 李学金 谢盛辉 +1 位作者 黄东兴 龚贺 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第3期1-1,42,共2页
设计了3种不同齿形结构的光纤微弯传感器。传感器中的光纤变形装置是由一个拱型弹性膜片和置于膜片与被测试件之间的一对带齿构成。弹性膜片固定在被测试件上,试件的表面应变带动这一对带齿在光纤横向上的微小位移,改变光纤微弯变形,改... 设计了3种不同齿形结构的光纤微弯传感器。传感器中的光纤变形装置是由一个拱型弹性膜片和置于膜片与被测试件之间的一对带齿构成。弹性膜片固定在被测试件上,试件的表面应变带动这一对带齿在光纤横向上的微小位移,改变光纤微弯变形,改变光纤的损耗,从而实现对被测对象的应力、应变测量。对3种不同齿形结构的光纤微弯传感器进行了研究和比较。 展开更多
关键词 光纤传感器 微弯 应变
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钢管混凝土拱桥界面脱空光纤传感研究 被引量:8
4
作者 丁睿 刘浩吾 +2 位作者 罗凤林 牟廷敏 侯静 《实验力学》 CSCD 北大核心 2004年第4期493-499,共7页
基于光时域反射技术 ,进行了分布式传感光纤检测拱桥钢管混凝土交界面脱空的研究。通过试验确定了光纤在钢管内的布置型式和保护型式 ,使得光纤能在钢管内准确定位并有效保护 ,实际工程中存活率达到 80 %;构建全自动力 -光耦合试验系统 ... 基于光时域反射技术 ,进行了分布式传感光纤检测拱桥钢管混凝土交界面脱空的研究。通过试验确定了光纤在钢管内的布置型式和保护型式 ,使得光纤能在钢管内准确定位并有效保护 ,实际工程中存活率达到 80 %;构建全自动力 -光耦合试验系统 ,进行了交界面脱空传感试验和预应变大比尺钢管混凝土界面脱空仿真试验 ,建立了力 -光耦合本构关系 ,试验中脱空初始感知开度达到 0 .1mm ,动态范围达到 4.8mm ,脱空定位达到 0 .2m。在首次布设光纤传感监测系统的拱桥工程中 ,检测到大面积脱空 ,并确定了脱空开度、位置及范围 。 展开更多
关键词 脱空 钢管混凝土拱桥 大型桥梁 工程 交界面 布置型式 试验系统 本构关系 布设 开度
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新颖的微弯结构Mach-Zehnder干涉仪型传感器及其优化设计 被引量:6
5
作者 邸岳淼 肖悦娱 何赛灵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期69-72,共4页
介绍了一种改进的Mach Zehnder干涉仪型传感器 ,采用微弯结构波导代替了传统的MZ干涉结构的两臂 利用三维波束传播法 (3D BPM)对传感器的敏感区域 ,微弯结构的形状进行了研究 ,同时研究了微弯结构的振幅和周期对灵敏度的影响 ,并采用... 介绍了一种改进的Mach Zehnder干涉仪型传感器 ,采用微弯结构波导代替了传统的MZ干涉结构的两臂 利用三维波束传播法 (3D BPM)对传感器的敏感区域 ,微弯结构的形状进行了研究 ,同时研究了微弯结构的振幅和周期对灵敏度的影响 ,并采用梯度算法对这两个最重要的参数进行综合优化 模拟结果表明 。 展开更多
关键词 微弯结构 Mach-Zehnder传感器 集成光波导
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Stress Sensing by an Optical Fiber Sensor: Method and Process for the Characterization of the Sensor Response Depending on Several Designs 被引量:2
6
作者 Mustapha Remouche Francis Georges Patrick Meyrueis 《Optics and Photonics Journal》 2013年第2期194-203,共10页
In this paper we propose an analyzing of the response of a stress optical fiber sensor of which we proposed several design. We show that an optical fiber sensor with these designs can covenanting allow the measuring t... In this paper we propose an analyzing of the response of a stress optical fiber sensor of which we proposed several design. We show that an optical fiber sensor with these designs can covenanting allow the measuring the force/stress applied to a mechanical structure or which it is linked, by optimizing the uses of appropriate materials for constituting the sensor support. The experiment that we introduce to validate our approach based in principles includes design with a support bearing a multimode optical fiber organized in such a way that the transmitted light is attenuated when the fiber-bending angle coming from stitching in holes of the support is modified by the effects of the force/stress applied to the optical fiber sensor realized in this way. The tests realized concern the most relevant parameters that define the performances of the stress sensor that we propose. We present the problems that we to solved for the optimization of the sensor for selecting the more efficient material for the optical fiber sensor support related to a relevant choice of optical fibers. 展开更多
关键词 OPTICAL WAVEGUIDE OPTICAL Fiber Sensor Force STRESS STRAIN microbending
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采用应变梯度硬化模型预测黄铜薄板微弯曲弯矩 被引量:2
7
作者 李河宗 董湘怀 +4 位作者 申昱 Alexander Diehl Hinnerk Hagenah Ulf Engel Marion Merklein 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1668-1672,1683,共6页
通过黄铜板料微弯曲实验,发现其弯曲弯矩存在明显的尺寸效应现象,随板料厚度的减小,弯曲弯矩增大.采用经典塑性理论和不同的应变梯度理论对微弯曲弯矩进行了预测,对比分析结果表明:修正的Nix-Gao模型的预测结果更接近于实验结果,并且得... 通过黄铜板料微弯曲实验,发现其弯曲弯矩存在明显的尺寸效应现象,随板料厚度的减小,弯曲弯矩增大.采用经典塑性理论和不同的应变梯度理论对微弯曲弯矩进行了预测,对比分析结果表明:修正的Nix-Gao模型的预测结果更接近于实验结果,并且得出了合理的内禀尺寸表达式;该内禀尺寸与材料的剪切模量、初始屈服极限、柏氏矢量和板料厚度方向上的孪晶数有关. 展开更多
关键词 CuZn37黄铜 微弯曲 弯矩 应变梯度 内禀尺寸
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一种新型光纤温度传感器
8
作者 徐育 金泰义 章海鹰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第2期254-257,共4页
本文提出一种新型的光纤温度传感器,利用光纤微弯产生光强损耗的原理,测温范围为0℃~200℃,在20℃~95℃时的测量相对精度可达±1%.这种温度传感器可以发展成为测温范围更宽,并同时进行远距离多点检测的系统.
关键词 温度传感器 光纤 微变 光强损耗
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一种新颖的光纤光栅应变与温度双参量传感器 被引量:19
9
作者 陈长勇 乔学光 +3 位作者 贾振安 傅海威 郭团 孙安 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期787-790,共4页
提出了一种光纤微弯协助型光纤光栅(FBG)应变、温度双参量传感的新方案。通过特殊的传感器结构,FBG反射光的中心波长和光强受到应变与温度的调制,根据调制系数的不同,实现了应变与温度的同时测量。实验表明,本传感器有效解决了温度与应... 提出了一种光纤微弯协助型光纤光栅(FBG)应变、温度双参量传感的新方案。通过特殊的传感器结构,FBG反射光的中心波长和光强受到应变与温度的调制,根据调制系数的不同,实现了应变与温度的同时测量。实验表明,本传感器有效解决了温度与应变的交叉敏感问题,而且线性响应度高(0.995),结构简单。 展开更多
关键词 光纤光栅 双参量传感器 光纤微弯 应变测量 温度测量
原文传递
光纤制导关键技术分析和研究 被引量:7
10
作者 刘永昌 《应用光学》 CAS CSCD 1994年第3期49-56,共8页
系统地讨论、分析和研究光纤制导中的关键技术,并对未来的发展提出了建议。
关键词 光纤 制导 高强光纤 缠绕机构 释放技术
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混凝土结构内的螺旋线微弯增敏光纤传感器 被引量:4
11
作者 赵宏声 王先彬 +5 位作者 向光 曹和 吴宿松 赵丽芳 姜德生 天自遐 《武汉工业大学学报》 CSCD 1995年第1期51-53,共3页
本文介绍一种适于埋入混凝土结构内的螺旋线微弯增敏光纤传感,描述其工作原理,并给出与光时域变换技术结合运用的实验结果。
关键词 传感器 螺旋线增敏 光纤传感器 混凝土结构
原文传递
带隙型光子晶体光纤微观弯曲传输损耗特性分析 被引量:3
12
作者 郭夏锐 杨德兴 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2432-2436,共5页
空芯光子晶体光纤由于独特的结构,具有不同于传统光纤在弯曲状态下的光传输特性。对空芯带隙型光子晶体光纤的微观弯曲损耗特性进行研究,利用改进型微弯器使光纤获得不同外力和弯曲条件下的响应,测量其传输谱。实验上分析了波长、压力... 空芯光子晶体光纤由于独特的结构,具有不同于传统光纤在弯曲状态下的光传输特性。对空芯带隙型光子晶体光纤的微观弯曲损耗特性进行研究,利用改进型微弯器使光纤获得不同外力和弯曲条件下的响应,测量其传输谱。实验上分析了波长、压力、微弯振幅和微弯周期等因素对于光纤传输损耗的影响,利用模式理论分析给出了微弯损耗产生的原因。结果表明,带隙型光子晶体光纤的抗微弯能力强,由于表面模式的存在,在1520~1620nm波段内光纤微弯损耗随波长的增加而增大。带隙型光子晶体光纤的弯曲损耗随微弯振幅增大而增大,并且在一定范围内损耗随微弯空间周期的增加而增大,但当微弯周期超过一定的临界值时其损耗随之减小;微弯状态下光纤的表面模式、包层模式与损耗密切相关。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 弯曲损耗 光子带隙 表面模式
原文传递
用于极寒温度的特种光纤的结构与弯曲损耗研究 被引量:3
13
作者 曹珊珊 郭朝阳 +7 位作者 王震 刘志忠 耿培恒 徐海涛 朱京 邓黎 曹勇 韦玮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期190-196,共7页
设计了一种适用于极寒温度(-70℃)条件的耐低温的特种光纤,其结构包括纤芯层、内包层、凹陷包层和外包层.研究了光纤芯层/内包层的相对折射率差与弯曲损耗之间的关系,对比了不同涂覆层模量厚度和对光纤微弯损耗的影响.优化光纤拉丝工艺... 设计了一种适用于极寒温度(-70℃)条件的耐低温的特种光纤,其结构包括纤芯层、内包层、凹陷包层和外包层.研究了光纤芯层/内包层的相对折射率差与弯曲损耗之间的关系,对比了不同涂覆层模量厚度和对光纤微弯损耗的影响.优化光纤拉丝工艺,获得了一种可长期应用于-70℃极寒温度下,在1550 nm、1625 nm波段处附加损耗低于0.01 dB/km的石英光纤.本文研究工作为耐极寒光纤、光纤复合架空地线的制备及产业化提供了可靠的理论与实验依据. 展开更多
关键词 光纤光学 弯曲损耗 微弯损耗 极寒 光纤涂覆层 凹陷包层
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涂覆尺寸对200μm光纤性能影响的研究 被引量:3
14
作者 宁四平 段琳琳 王彬 《光通信技术》 北大核心 2019年第10期11-15,共5页
相比传统250μm涂覆直径光纤,200μm小涂覆尺寸光纤的生产制造对过程控制要求更高、生产的难度更大。而光纤的内外涂层尺寸控制,对光纤的各项性能也有显著的影响。研究使用相同抗微弯性能的涂料但不同内涂尺寸的G.657.A1光纤,对比光纤... 相比传统250μm涂覆直径光纤,200μm小涂覆尺寸光纤的生产制造对过程控制要求更高、生产的难度更大。而光纤的内外涂层尺寸控制,对光纤的各项性能也有显著的影响。研究使用相同抗微弯性能的涂料但不同内涂尺寸的G.657.A1光纤,对比光纤的传输性能、机械性能和环境性能,为200μm小涂覆尺寸光纤的性能改善、优化生产过程控制提供参考。 展开更多
关键词 200μm 内涂尺寸 剥离力 拔出力 微弯损耗 鲁棒性
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用于模式复用的少模光纤设计及特性分析 被引量:2
15
作者 肖健 胡贵军 +2 位作者 杜洋 李公羽 李莉 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期830-832,837,共4页
针对模式复用技术的特点,设计了一种用于模式复用的四模光纤。通过分析不同Δn(纤芯与包层的折射率差)值与少模光纤有效面积、有效折射率、微弯损耗以及色散之间的关系,确定合适的Δn值为0.96%。仿真分析了该少模光纤的模式特性,给出了... 针对模式复用技术的特点,设计了一种用于模式复用的四模光纤。通过分析不同Δn(纤芯与包层的折射率差)值与少模光纤有效面积、有效折射率、微弯损耗以及色散之间的关系,确定合适的Δn值为0.96%。仿真分析了该少模光纤的模式特性,给出了光纤的主要参数,并与已有文献的相关参数进行了比较。结果表明:所设计四种模式的光纤的有效面积达120μm2以上,损耗小于0.2dB/km,其他各项参数较好,是一种适合模式复用技术应用的少模光纤。 展开更多
关键词 光纤通信 少模光纤 模式复用 有效面积 色散 微弯损耗
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电加热辅助微弯曲成形中纯钛箔材变形行为的晶粒尺寸效应 被引量:2
16
作者 郑秋 清水徹英 +1 位作者 古岛刚 杨明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期90-94,共5页
研究了晶粒尺寸对纯钛箔材在电加热辅助微弯曲成形中变形行为的影响,为成形过程的设计提供了研究基础。对厚度为50μm的不同晶粒尺寸(2.7、4.5、14.7和24.5μm)的纯钛箔材分别在25、160、300和450℃温度下进行了电加热辅助微弯曲试验,... 研究了晶粒尺寸对纯钛箔材在电加热辅助微弯曲成形中变形行为的影响,为成形过程的设计提供了研究基础。对厚度为50μm的不同晶粒尺寸(2.7、4.5、14.7和24.5μm)的纯钛箔材分别在25、160、300和450℃温度下进行了电加热辅助微弯曲试验,对比了不同晶粒尺寸在不同成形温度下对回弹角和弯曲载荷的影响,并分析了其原因。结果表明,在各弯曲温度下,回弹角和弯曲载荷均随晶粒尺寸的增大而减小。此外,高温弯曲相对于室温弯曲的回弹角减小率随晶粒尺寸的增大而增大,高温弯曲时最大弯曲载荷的减小率也随晶粒尺寸的增大而增大。这是由高温弯曲时应变梯度的减小所引起的,并且由于大晶粒箔材的晶界比小晶粒箔材的晶界少,使大晶粒箔材在高温成形时变形更均匀,因而应变梯度的减小量比小晶粒箔材大。 展开更多
关键词 电加热辅助微弯曲 纯钛箔材 晶粒尺寸效应 回弹角 弯曲载荷 应变梯度
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制导光纤1550 nm波长微弯损耗成因分析 被引量:1
17
作者 蔡春平 高秀敏 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第2期16-19,共4页
 从制导光纤本征损耗、预制棒制作、光纤拉制、涂覆与挤塑以及成缆工艺等方面分析造成制导光纤1550nm波长微弯损耗的原因。
关键词 微弯损耗 预制棒 光纤拉制 涂覆 挤塑 成缆 制导光纤 成因 本征损耗
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基于OTDR的矿井渗水监测技术 被引量:1
18
作者 朱宗玖 李仁浩 《光通信技术》 北大核心 2020年第1期20-22,共3页
煤矿开采过程中的水灾害往往带来各种巨大损失,而对矿井渗水的监测一直比较困难。基于光纤微弯损耗原理和光时域反射(OTDR)技术,提出了一种针对矿井渗水的检测定位方法。结合膨胀土防水毯(GCL)遇水膨胀的特性,井壁渗水区的GCL膨胀并传... 煤矿开采过程中的水灾害往往带来各种巨大损失,而对矿井渗水的监测一直比较困难。基于光纤微弯损耗原理和光时域反射(OTDR)技术,提出了一种针对矿井渗水的检测定位方法。结合膨胀土防水毯(GCL)遇水膨胀的特性,井壁渗水区的GCL膨胀并传导形变至与之紧贴的光纤,通过光纤微弯损耗原理获取对渗水情况的检测结果,同时结合OTDR原理,可对出现弯曲损耗的形变点即渗水点进行定位。实验证明渗水位置与测量结果基本吻合,该方法具有较好的定位效果。 展开更多
关键词 矿井渗水 渗水定位 微弯损耗 光时域反射
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一种深孔加工光纤传感器的研制
19
作者 陈巨兵 《宁夏工学院学报(自然科学版)》 1997年第4期95-97,共3页
本文根据深孔加工中对切削力进行检测的需要,和深孔加工条件下对测力仪性能的要求,应用光纤微弯效应,研制了一种框架式光纤微弯传感器.它具有灵敏度高、线性好、固有频率高、使用方便等特点,较好地解决了灵敏度与刚度的矛盾.
关键词 测力仪 深孔加工 切削力 光纤传感器
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一种200μm涂层直径弯曲损耗不敏感光纤的设计及应用
20
作者 王玉财 郭浩林 +2 位作者 臧新发 张太垒 肖旭阳 《现代传输》 2022年第1期58-62,共5页
我们开发了一种模场直径在9.2μm(1310nm)附近,并且满足ITU-T G.657 A1标准的低宏弯损耗性能的200μm涂层直径光纤。这种光纤的折射率剖面简单,包括芯层、下陷内包层和外包层,特别适合大规模生产。经试验证实,这种光纤具有良好的熔接特... 我们开发了一种模场直径在9.2μm(1310nm)附近,并且满足ITU-T G.657 A1标准的低宏弯损耗性能的200μm涂层直径光纤。这种光纤的折射率剖面简单,包括芯层、下陷内包层和外包层,特别适合大规模生产。经试验证实,这种光纤具有良好的熔接特性和微弯曲损耗,特别适合用于色环光纤和并带光纤。 展开更多
关键词 光纤 G.657.A1 200μm涂层直径 微弯损耗 色环光纤 并带光纤
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