基于光纤光栅传感器的复合材料气瓶应变检测

针对复合材料气瓶应变检测的需求,提出了一种光纤光栅传感器植入碳纤维缠绕铝合金内衬的复合材料气瓶的方法,首先在室温下将光纤光栅传感器粘接在经过喷砂处理的铝合金内衬外表面,然后对粘接了光纤光栅传感器的铝合金内衬进行高温老炼,最后进行碳纤维缠绕和固化。开展了8只光纤光栅应变传感器植入复合材料气瓶的试验,其中6只传感器在复合材料气瓶150 ℃/1.5 h固化后保持存活,实现了复合材料气瓶固化、水压疲劳、高温试验等过程中的应变检测。结果表明,所提出的方法可以减小内衬的粗糙外表面导致的光纤光栅信号衰减,验证了光纤光栅传感器植入复合材料气瓶进行应变检测的可行性。     

光电缆的分布式温度传感网络

提出增加一根光纤光栅与光电缆绕制在一起，用于监测电缆中的实时温度。采朋有限元分析方法，建立了光电缆温度场模型。使用可调谐脉冲激光作为系统光源，在一条光纤上刻制多个相同中心波长的布拉格光栅，即采用全同光栅作为系统的温度传感器，当光电缆线路中温度发生异常时，反射回来的光栅中心波长发生偏移，通过检测反射光中心波长发生的偏移量可以确定光栅温度变化的大小。不同位置的光栅返回光信号所需的时间不同，通过检测和计算光返回的不同时间，可以计算出发生温度变化的光栅位置。实验结果表明，光栅的温度敏感性可以达到11．4pm／℃，光栅的测量温度与实际温度的误差在3％范围内。     

光栅光纤组合探头在航空油料计量中的应用

根据航空油料液位测量的高精度，本质安全和测量信号远距离传输的要求，本文提出了一种利用光栅光纤组合探头技术进行液位检测的方法。方法结合浮沉式液位计可靠性高的优点，将液位信息转换为光栅位移量，通过光纤探头探测，由光缆传送至中央控制室一机处理后实现对液位的自动采集和监控，建立起一种现场不带电的高度安全的油粒液位自动计量系统。实验结果表明，测量范围大于１０米，测量精度优于０．０５％。     

植入FBG的碳纤维复合材料全寿命周期结构状态研究

将光纤光栅传感器与碳纤维复合材料进行一体化集成设计,在碳纤维复合材料内部植入光纤光栅传感器,验证了埋置工艺的可行性,确认了其可实时监测环境温度值,研究了植入光纤光栅传感器后碳纤维复合材料的结构强度变化及光纤光栅的信号传递率。试验结果表明:碳纤维复合材料埋入光纤光栅传感器前后结构强度变化率小于10%,光纤应变信号传递率高于90%,光纤光栅传感器可以作为碳纤维复合材料结构进行从加工固化、使用过程直至破坏的全寿命周期的结构强度监测的有效手段。     

单片机在烟支质量测控装置中的应用

烟支质量测控装置通过采用80C196单片机，解决了从英国莫林斯公司进口的PA8—5和PA9滤咀接装机无法在线检测出烟支生产过程中的一个重要质量指标——空头率，可在线检测烟支的平均稀释度、空头水平、空头率、烟支总数等质量指标，而且用户可方便的对空头标准和稀释度标准进行设定，并给出了软件举例。     

径向圆光栅纵、横向莫尔条纹性能分析

本文从径向圆光栅形成的莫尔条纹的原理出发,简要分析了其纵、横向莫尔条纹信号的位相和条纹移动的速度、加速度特性,其研究结果对于今后更好地选用径向圆光栅形成的莫尔条纹有一定的指导意义。计量光栅作为一种精密的测量工具,在各个领域已经得到了广泛的应用。它把光、杌、电三大技术有机地结合起来,在长度、角度测量及自动控制等方面展现了它的优势。在应用径向圆光栅形成的莫尔条纹进行角度测量时,科技人员习惯于采用横向莫尔条纹作为测量信号,较少对纵向莫尔条纹进行研究。本文根据径向圆光栅形成的莫尔条纹的原理,对纵、横向莫尔条纹的特性进行了理论分析、研究及实验验证。     

激光光栅多普勒横向位移遥测传感器

介绍了一种光栅横向位移遥测传感器，被测位移和光束方向垂直。该系统利用激光光栅的多普勒效应进行测量，采用差动光路结构．理论计算和实验表明，此系统测量范围大、信号质量好、分辨力和测量精度高，并具有很大景深范围，可应用于具体生产环境中的位移遥测。     

布拉格光栅植入角度对在复合材料中传感检测特性影响

植入到复合材料内部的布拉格光栅可用于监测复合材料内部应力应变及温度变化,但是现有研究里对于光栅植入过程中对光栅传感检测特性造成的影响却未见报道。在植入过程中,植入光栅与碳纤维存在的夹角将会产生内应力,这会对光栅传感检测效果产生影响。为了研究其影响规律,通过将光栅植入到准各向同性复合材料的不同层中,研究光纤与相邻预浸带中碳纤维之间的夹角对温度与应力检测特性影响。研究结果表明:光栅植入角度会对其温度和应变传感检测特性造成较大影响,当光栅与相邻预浸带碳纤维存在夹角时,光栅拉伸应变测量值与应变片测量值出现偏差,发生啁啾现象;同时光栅与相邻预浸带碳纤维的夹角越大,光栅温度检测曲线线性拟合度越差。     

光栅数字检波器的研究

采用光栅谐振子为敏感元件,其输出信号以脉冲数形式输出。文中重点介绍了该传感器的工作原理和结构设计,讨论了光栅的探头形式、光栅间隙、条纹宽度和光电元件宽度的关系。     

激光核聚变啁啾脉冲放大调整装置动态性能实验研究

大口径光栅是激光核聚变啁啾脉冲放大装置的核心元件,拼接方式是获得大口径光栅的有效途径。本文提出一种宏/微结合的并联驱动式光栅拼接装置和有轴式旋转调整装置,角度调整精度可以达到0.2μrad,平动调整精度可以达到10nm。采用有限元方法对啁啾脉冲放大装置的动态特性进行分析,并使用动态信号分析仪对装置的动态特性进行测量,结果表明放大装置的一阶固有频率可达30Hz。     

两米光栅——线纹自动测量仪（一）

描述了一台能够对长度达１ｍ的线纹尺和长度达２ｍ的光栅尺（线位移传感器）进行测量的激光干涉仪，干涉仪设计成了双干涉光路系统，以消除光栅尺安装引入的阿贝误差，这台测量仪采用干涉条纹计量原理，对光栅尺和线纹尺的线值精度进行检测，并能对光机信号的质量进行评价。测量过程中，对空气折射率实现了实时修正。     

自适应可调品质因子小波变换在轴承早期故障诊断中的应用

分析了可调品质因子小波变换(TQWT)的近似平移不变性,并通过模拟信号对该性质进行验证。提出了基于时频峭度指标优化的自适应可调品质因子小波变换(ATQWT)方法,用于解决滚动轴承早期故障诊断问题。首先利用时频峭度指标对TQWT的品质因子和冗余因子进行搜寻,确定最优影响参数后,根据所得结果设置好TQWT的参数并对原始信号进行处理,得到相应的信号分量并选定最佳信号分量,对最佳信号分量执行包络解调处理,最后分析包络谱中的频率成分来判定轴承的状态。实验信号分析结果表明:所得时频峭度指标更加可靠，鲁棒性更强。在低信噪比情况下,该方法可以准确分离出原始信号中的微弱特征,有效判定轴承的早期故障。      

超扭曲向列相液晶光栅衍射的实验观察与分析

对超扭曲向列相液晶在电场中所表现出来的种种独特的衍射现象进行了观察与分析，发现在一定条件下相隔衍射级次偏振状态的不同，指出其内部折射率随相关因子的变化关系。并对特定条件下液晶光栅的等效光栅常数进行了半定量测定，进而为建立液晶光栅衍射的定量模型奠定基础。     

激光多普勒测量技术及其应用

从光学结构、信号处理、方向辨别三个方面综述了激光多普勒测量技术的研究,最后讲述了激光多普勒测量技术在散射体位移测量中的一个实际应用──空间滤波的仿光栅散射体多普勒测量。     

接触定位式量块干涉仪测量不确定度的分析

分析了一台用于测量量块的激光干涉仪的测量不确定度。着重介绍了干涉信号质量，空气折射率及材料热膨胀等因素对测量不确定度的影响。     

应用不等栅距光栅的光刻对准系统

介绍一种在分步投影光刻机中,采用不等栅距光栅进行对准的系统。详细介绍了该系统的光学原理、所采用对准目标的刻线形式、空间滤波的方法、信号处理的方法和对系统有影响的误差源以及改进措施。     

Nullifying ACF grating lobes in stepped-frequency train of LFM pulses

An effective way to increase the bandwidth of a coherent pulse-train is to add a frequency step /spl Delta/f between consecutive pulses. A large /spl Delta/f implies a large total bandwidth, hence improved range resolution. However, when the product of the frequency step times the pulse-duration t/sub p/, is larger than one (t/sub p/ /spl Delta/f > 1), the autocorrelation function (ACF) of the stepped-frequency pulse-train suffers from ambiguous peaks, known as "grating lobes." It is well known that replacing the fixed-frequency pulses with linear FM (LFM) pulses of bandwidth B can reduce those grating lobes. We present a simple analytic expression for the ambiguity function (AF) and ACF of such a signal and derive from it very simple relationships between /spl Delta/f, B, and t/sub p/ that will place s exactly where the grating lobes are located, and thus remove them completely.     

一种用计量光栅实现 2nm测量分辨率的新方法

提出一种利用正切函数在零点附近的小范围内线性度非常好的特点,对计量光栅技术中计算机正切细分法进行扩展,在信号处理电路中设计出一个量程比较小的精测档,以获得更高的纳米级的测量分辨率的新方法,并进行了详细充分的实验验证.     

点焊质量控制方法的研究

利用光栅位移传感器和压电石英力传感器 ,建立了热膨胀位移和动态电极压力点焊质量微机监控系统 ,并对这两种监控方法的控制原理、控制性能和控制效果进行了分析比较。试验结果表明 ,此类单参数质量控制系统能够实现点焊过程质量监控 ,并具有自适应特性 ,可用于构造多参数点焊质量控制系统