一种光纤光栅振动与温度同时区分测量的解调方法
2012-10-21王粉艳王云建毕丽华姚晓静
传感技术学报 2012年4期
丁 锋,王粉艳,王云建,毕丽华,姚晓静,谭 军
(1.中石化中原油田石油化工总厂仪表车间,河南濮阳 457061;2.濮阳市中远石油技术有限公司,河南 濮阳 457061;3.中石化中原石油勘探局工程建设总公司电气工程处,河南濮阳 457061)
微振动是工程应用中普遍存在的一种现象,如工程机械、旋转机械、海洋石油平台、建筑结构、航空航天器等,这些动力结构不可避免地会出现振动,影响其使用寿命,如果振动剧烈,还会导致构件的破裂。实际应用中往往在振动的同时还会受到温度等其他因素的影响。由于各种因素的相互影响、交叉敏感,多参量的测量技术显得尤为重要。光纤布拉格光栅FBG(Fiber Bragg Grating)作为一种新型的光无源传感器件具有其它传感器无可比拟的优点[1-2]。近年来,国内外对光纤光栅的应变、应力和温度等物理量的传感特性进行了多方面的研究。利用FBG传感器的波长编码特性,不仅可以用来检测温度、应变等准静态量,还可以用来检测加速度、微振动等动态量[3~6]。微振动的检测是一个动态解调的过程,而且振幅不大,要求解调系统的响应速度快、灵敏度高,这就对解调系统提出了很高的要求。而目前,研究最多的是温度与应变的同时测量技术,对温度与振动同时测量的报到甚少。
本文结合了边缘滤波机理中以光源和参考光栅做滤波器的优点,研究了一种对振动与温度的同时区分测量的光纤光栅解调方案,并且实验验证了此方案的合理性和正确性。应用放大自发辐射光源在1 530 nm附近有一段线性区,利用其作边缘滤波器实现了光纤光栅传感解调,并用匹配光栅分离温度对振动的影响。……
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