基于光频域反射技术的光纤连续分布式定位应变传感.PDFVIP

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2017-10-13 发布于天津
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基于光频域反射技术的光纤连续分布式定位应变传感.PDF

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基于光频域反射技术的光纤连续分布式定位应变传感

第42卷第5期中国激光 Vol.42,No.5 2015年5月 CHINESEJOURNALOFLASERS May,2015 基于光频域反射技术的光纤连续分布式定位应变传感刘琨冯博文刘铁根江俊峰杜阳天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术教育部重点实验室,天津大学光纤传感研究所,天津300072 摘要在各类大型基础设施的安全检测过程中，应变作为一项重要的参数需要重点检测。为了准确测量一定范围内应变分布，提出了基于光频域反射技术(OFDR)的光纤连续分布式定位应变测量传感方法。这种方案根据瑞利散射光谱移动的原理，采用距离域移动窗互相关的光谱漂移解调算法来获取连续分布式的应变参量。实验结果表明，这种方法可以对100m范围内光纤所受应变的大小及其分布位置进行稳定而有效的传感，系统空间定位分辨率为20cm，相较于其他传感方式，这种方法既实现了对应变的定量检测，同时也获取了应变的空间分布信息，实现了应变的定位功能。关键词光纤光学;光纤分布式传感;光频域反射;应变图书分类号 O436 文献标识码 A doi: 10.3788/CJL201542.0505006 ContinuousDistributedFiberStrainLocationSensingBasedon OpticalFrequencyDomainReflectometry LiuKun FengBowen LiuTiegen JiangJunfeng DuYang InstituteofOpticalFiberSensingofTianjinUniversity,KeyLaboratoryofOpto-ElectronicsInformationTechnology, CollegeofPrecisionInstrumentOpto-ElectronicsEngineering,TianjinUniversity,Tianjin 300072,China Abstract Intheprocessofthesafetytextofthelargeinfrastructure,strainisanimportantparameterwhichneeds tobemainlydetected.Inordertomeasurethedistributionofstrainaccurately,amethodwhichisacontinuous distributedfiberstrainmeasurementsensingbasedonopticalfrequencydomainreflectometry(OFDR)ispresented. ThemethodisonthebasisoftheprincipleofwavelengthshiftsofRayleighscatteringandademodulationalgorithm ofwavelengthshiftbasedonthemovementwindowcross-correlationinspatialdomainisusedtogainthe informationofcontinuousdistributedstrain.Theexperimentalresultsshowthatitcanrealizestableandeffective stainsensingincludingthesizeandpositioninarangeof 100 mwhosesensingresolutioncanreach 20 cm. Comparedwithothersensingmethods,itnotonlycantextthestrainquantificationally,gainthesp