双激励螺旋管式磨粒传感器特性研究

中南大学硕士学位论文双激励螺旋管式磨粒传感器特性研究姓名：陈书涵申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：严宏志20050510双激励螺旋管式磨粒传感器特性研究作者：陈书涵学位授予单位：中南大学相似文献(10条)1.学位论文吕凤婷玻璃基片表面芘的柔性长臂单层组装及其传感特性2005本实验室以芘和丹磺酰为荧光活性物种，通过改变基质和连接臂类型，得到了多种传感薄膜材料。将芘包埋于交联壳聚糖膜中，或简单地化学结合于壳聚糖表面或石英玻片表面，实现了对溶剂、水的综合品质及水中亚硝酸盐的检测。将丹磺酰经酰胺键共价结合于壳聚糖膜表面，得到了对乙醇/水二元体系组成有特异性响应的传感薄膜。将分子识别的概念引入传感薄膜的设计中，在传感元素附近引入其主体化合物，实现了对水体、甲醇或乙醇中硝基甲烷的选择性识别。将芘经柔性长臂连接在石英基质表面，利用连接臂上的亚胺基与羧羟基上的氢易于形成氢键的特点，可选择性检测水中的二元羧酸。将丹磺酰经柔性长臂单层组装于玻璃基质表面制备的功能薄膜，则对硝基苯表现出良好的猝灭选择性.本论文工作在上述研究基础上，主要考察了芘经柔性长臂组装于玻璃基片表面所制备的传感薄膜中连接臂的长度及特性对功能薄膜传感性能的影响。2.期刊论文王庆敏.杨要恩.苏木标.刘玉红.WANGQingmin.YANGYaoen.SUMubiao.LIUYuhongMEMS微电容式传感器的传感特性研究-传感技术学报2009,22(10)针对传统的传感器无法进行长期健康监测的不足,研发出一套新型的基于MEMS的硅微电容式传感器.对所研制的MEMS传感器的静态传感特性和动态特性进行了理论分析和对比实验研究.结果表明:MEMS硅微电容式传感器在反复加卸载实验中,线性拟和度均在0.999%F.S以上,灵敏度系数为6.9840με/kN,其重复性误差为1.43%F.S;其动态传感特性与传统的加速度计吻合的很好.3.会议论文刘桂雄.李夏妮.周德光基于多维插值补偿其他因素对传感特性影响的数学方法本文针对某些传感器在多种环境因素下的特性漂移问题,提出了一种基于插值法进行多维补偿的计算原理,并给出具体的计算步骤和通用公式.该方法能最终将多维的数学模型逐步转换为二维数学问题,求得传感器在任意环境因素组合下的特性曲线,消除环境因素的影响,也可应用于存在相似问题的各类型传感器中.4.学位论文徐兵掺杂光纤珐珀传感器的化学制作与传感特性2009本课题是国家自然科学重点基金项目(批准号：60537040)“新一代微纳光纤传感器基础研究”的一部分。导师饶云江教授团队十余年来对光纤珐布里一珀罗干涉仪(FFPI)的基本结构、制作方法、基本特性、解调技术以及实际应用等诸多方面进行了系统深入的研究，现已渐成体系。利用化学腐蚀方法在掺铒光纤上制作FFPI是本课题组的一个新研究课题。相对激光微加工而言，化学腐蚀方法不需要复杂昂贵的激光器和光学设备，具有操作简单、成本低廉等优点。本文对化学腐蚀方法制作的FFPI传感器的应变与温度传感特性进行了实验研究，主要工作和成果如下：1、提出了通过两个步骤制作微型FFPI传感器的方法。第一步在双氢氟酸(BHF)即氢氟酸(HF)和氟酸氨(NH4F)溶液中腐蚀掺杂光纤，光纤掺杂区域腐蚀速度更快，形成凹槽：第二步将带凹槽的光纤与普通光纤熔接形成光纤FP干涉仪。与激光加工的FP传感器制作方法相比，双氢氟酸化学腐蚀不需要昂贵的激光加工设备和掩模板；通过对温度和时间等环境因素的控制，可以进行微米量级的FFPI传感器制作，可实现FFPI传感器的批量加工。经过反复实验，成功在掺铒与掺硼光纤上制作出了性能良好的微型EFPI传感器(MEFPI)。2、对化学腐蚀制作的MFFPI完成了其应变特性和温度特性的测试。文中还从理论上分析了FFPI的光学干涉特性。应变实验结果表明：FFPI作为应变传感器，其应变与干涉条纹极大值波长的变化量呈良好的线性关系，在0～600μe的范围里，灵敏度达1.7pm/μe，线性度为0.9998，；温度实验中发现MEFPI在50℃范围内，波长移动约0.2nm，温度灵敏度为3.9pm/℃，线性度为0.9982。3、两个腐蚀过的掺铒光纤熔接形成有源型FP干涉仪，该传感系统利用掺铒光纤的放大自发辐射形成光源，又同时利用其来放大FFPI的干涉信号，所以该传感系统在大幅度提高传感器信号强度的同时并未提高系统的成本，因此有着较高的性价比和实用价值。5.期刊论文关寿华.郑建洲.于清旭.GUANShou-hua.ZHENGJian-zhou.YUQing-xu长周期光纤光栅高温传感特性-沈阳工业大学学报2008,30(5)为使温度传感应用范围更广、价值更大,分析了影响长周期光纤光栅温度特性的各种因素,用三束高频聚焦CO2激光脉冲对称写入法制备长周期光纤光栅,并对温度特性进行了实验研究.结果表明,在23~700℃变化范围内,谐振波长温度灵敏度随温度升高而增强,高温处温度灵敏度比低温处增强了约72%,而平均温度灵敏度约为0.11nm/℃;峰值损耗对温度变化不敏感,在23~450℃范围内起伏不超过1.5dB,具有良好的高温稳定性和可重复性.基于这一良好的温度特性,此种长周期光纤光栅可以制成温度传感器,在高温传感领域有着较大的应用价值.6.学位论文张媛锥形光纤Bragg光栅制备及其传感特性研究2008随着光纤光栅的理论研究和制作技术的日益深入和成熟，光纤传感技术的应用得到了极大的发展。但是，光纤光栅对温度和应变的检测存在交叉敏感问题，即温度和应变会同时引起光纤光栅的峰值波长变化，通过检测单个光纤光栅无法对温度和应变加以区分，这已成为制约光纤光栅传感器实用化的主要问题之一。国内外的研究表明，特殊光纤光栅的研制为解决此问题提供了有效的途径，因此本文开展锥形光纤Bragg光栅的制备及其传感技术研究。光纤Bragg光栅的耦合模理论分析表明，当光纤包层的直径锥形化后，光纤Bragg光栅的有效带宽呈现随应变增加而拓宽、对温度变化不敏感的啁啾特性。因此，本文采用化学腐蚀的方法，利用组分、浓度不同的腐蚀液对光纤Bragg光栅进行腐蚀，制作出不同锥度的锥形光纤Bragg光栅，并对这种光栅的传感特性进行了深入的分析。本文以单片机为核心，设计并实现了锥形光纤Bragg光栅的腐蚀控制系统，通过调节精密位移台的移动速度，控制光纤在腐蚀液中的腐蚀速度，实现对光纤腐蚀过程的精密控制，制作出了不同锥度的锥形光纤Bragg光栅。利用VC开发了控制整个腐蚀过程的控制软件(CausticControl)，实现了腐蚀过程控制命令的自动编辑、手动编辑、下载以及腐蚀系统运行状态的实时监控。搭建温度、应变测试系统，使用光谱仪对所制作的锥形光纤光栅的传感特性进行了分析及标定，并对结果进行了验证。不同锥度光纤Bragg光栅的温度及应变特性的检测结果表明：锥形光纤光栅在应力作用下，其中心波长向长波方向移动的同时，带宽随着应变的增加而拓宽，且锥度越大其带宽-应变灵敏度系数也越大，并具有良好的线性关系；锥形光纤光栅的带宽与温度变化无关。7.期刊论文黄广龙.廉旭.陈巧.徐洪钟.HUANGGuang-long.LIANXu.CHENQiao.XUHong-zhong纤维增强复合筋中FBG的传感特性-南京工业大学学报（自然科学版）2010,32(1)纤维增强聚合物(FRP)具有突出的耐腐蚀、高强度、非磁性、质量轻、高疲劳限值的特性,而光纤布拉格光栅(FBG)具有抗电磁干扰、尺寸小、准分布式测量、抗腐蚀、绝对测量等突出优点.将FRP与FBG相结合,制作FRP-FBG智能复合筋.通过材料拉伸和温度试验分析智能复合筋的力学特性、应变传感特性和温度传感特性.试验结果表明:FRP-FBG智能复合筋既不改变FRP的力学特性也不改变FBG的应变传感特性,智能复合筋的温度传感性系数提高了约2.16倍.FRP-FBG智能复合筋克服了FBG在混凝土中埋设时难以保护的难题,是集功能材料和结构材料于一体的新型土木工程材料,具有广泛的应用前景.8.学位论文卓锋双周期复合光纤光栅传感特性的研究2001该文的主要工作及创新之处可归纳为以下几点:1)综述了光纤光栅在光通信、光纤传感领域中的应用.着重阐述了光纤光栅在传感领域中的发展进程和重点应用;讨论了光纤光栅传感器的最新进展和发展前景.2)从理论上分析了光纤栅传感器的工作原理.主要从光纤光栅方程出发,分析了光纤光栅在外界环境温度、应变等情况下折射率、周期发生变化、从而导致反射波长随之变批的规律,通过检测波长变化,即可得到外界参量的变化情况.文中还讨论了光纤光栅温度、应变传感器模型.3)提出了一种新手矩阵运算法来分析光纤光栅的光学特性.理论和实验结果表明这种方法可以有效分析处理单波长和多波长光栅.在此基础上提出了对双波长光纤光栅的传感特性进行数值模拟的构想和方案.这是该文的一个重要创新点.4)研究了在短周期上二次重叠写入长周期光栅形成双周期复合光纤光栅.进行了双周期光栅的温度和应力的传感实验.在此基础上,编制软件对数据进行处理.这是该文别一个创新点.5)研究了各种解决交叉敏感问题的方案,分析了其各自的优缺点和适用范围.对各种光纤光栅传感器波长微位移的检测技术进行分析和讨论.9.学位论文殷昀虢海洋平台监测光纤应变传感器的研究2004为了能在复杂的海洋环境可靠地工作，必须将布喇格光纤光栅封装成传感器才能用于海洋平台的安全监测。本文以海洋平台监测为背景研制了多种封装形式和安装方式的布喇格光纤光栅应变传感器：粘结式SY弹性粘合剂封装的布喇格光纤光栅传感器，铆接式金属片封装的布喇格光纤光栅传感器和焊接式金属片封装的布喇格光纤光栅传感器，以研究封装材料的性质和传感器安装方式对其应变传感特性和温度传感特性的影响。实验结果表明：焊接式金属片封装的布喇格光纤光栅传感器有较好的应变传感性能。近一步对传感器的可靠性进行了实验研究(包括疲劳和密封实验)，发现这种传感器还具有长期稳定性的优点。所以焊接式金属片封装的布喇格光纤光栅传感器是海洋平台长期安全监测的理想传感器。本文还用工程软件ANSYS7.0，采用数值模拟方法对焊接式金属片封装的布喇格光纤光栅传感器的传感机制进行了理论研究。分析了影响应变传递系数的因素如封装材料性质和几何尺寸等，与实验结果吻合。这些力学分析结果对布喇格光纤光栅应变传感器的优化设计具有理论指导意义。10.期刊论文LiuYanlei.苑立波.LiuYanlei.YuanLibo双环形腔复合瑞利后向散射式光纤转动传感特性-中国激光2008,35(8)基于A.Kung等所提出的后向瑞利(Rayleigh)散射式光纤转动传感原理,提出了一种双环形腔复合的Rayleigh后向散射式光纤转动传感器(RBFORS)新结构.利用两个2×2单模光纤耦合器,建立了复合双环形腔Rayleigh后向散射式光纤转动传感器的理论模型.通过计算机仿真,给出了用光时域反射计(OTDR)探测到的光纤转动传感器输出信号的特性,利用优化的环长和分光比两结构参量,分析了模拟结果.选择双环的长度分别为1500m和1078m,2×2光纤耦合器的耦合系数分别为95.23%和94.88%构建了测试系统,对不同转速所探测到的Rayleigh后向散射信号进行测量,得到了实验结论与理论相一致的结果.双环的采用,提高了测量信号的强度,增加了测试的有效数据,使其更有利于识别,提高了转速测量的精度.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：d644afa6-6b8c-4c9c-9517-9de400b2f233下载时间：2010年9月1日