关于光纤光栅应力传感及解调的研究

阐述了一种新颖有效的光纤光栅微应力传感及信号解调的方法 ,将光纤Bragg光栅在微应变作用下产生的波长变化用于传感测量 ,用一对光纤Bragg光栅进行信号解调 ,同时进行了温度补偿。理论上分析了传感的原理 ,实验上得到了线性度很高的响应。研究表明 ,本传感系统结构简单 ,操作方便 ,灵敏度高 ,可以识别 1με以下的变化。

FBG-BOTDA联合感测管桩击入土层模型试验研究

管桩施工过程中常出现桩身裂缝、爆桩等病害。将具有实时动态监测功能的布拉格光纤光栅(FBG)准分布式光纤传感监测技术和具有分布式监测功能的布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)联合应用到管桩打入过程中的监测,提出了分布式光纤传感技术数据处理方法,设计了管桩打入过程的模型试验。试验结果表明,FBG传感技术能够较好地动态监测打入过程中桩身应变变化特征,反映桩身不同部位随不同深度应变变化规律;BOTDA分布式光纤传感技术能够较好地监测管桩在打入过程中暂停(接管)状态下桩身应变变化特征;根据应变变化分析管桩受偏心荷载程度,分析管桩是否出现裂缝、破坏等病害,研究管桩打入过程中桩土作用规律。试验结果还表明,FBG联合BOTDA光纤监测技术在管桩打入过程中监测管桩质量具有广阔的技术优势和应用前景。

白籽南瓜嫁接对不同盐胁迫下黄瓜幼苗氮代谢和蛋白表达的影响

采用营养液栽培,以白籽南瓜(Cucurbita maxima×Cucurbita moschata)为砧木,"津优3号"黄瓜为接穗,研究了白籽南瓜嫁接对等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、氮代谢、渗透调节物质和蛋白表达的影响。结果表明,白籽南瓜嫁接黄瓜可明显促进Ca(NO3)2和NaCl胁迫下黄瓜嫁接苗生长,提高叶片和根系中硝酸还原酶(NR)活性及NO3--N、可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量,抑制NH4+-N升高;叶片中可溶性蛋白表达量增强,其相对分子质量(×103)分别约为188.4、156.1、120.4、54.0、37.3、32.1、30.6、18.9、17.8和17.1,并出现相对分子质量为64.3×103的一种新蛋白,而81.0×103的蛋白表达量减弱,这12种蛋白可能与白籽南瓜嫁接提高黄瓜耐盐性密切相关。研究还发现,NaCl胁迫下黄瓜自根嫁接和砧木嫁接植株叶片中相对分子质量(×103)约为86.1、23.4、18.9和17.8的蛋白表达量大于等渗的Ca(NO3)2,相对分子质量(×103)约为188.4、156.1、54.0和17.1的蛋白表达量小于等渗的Ca(NO3)2;NaCl胁迫9 d后39.1×103、35.4×103和21.2×103三种蛋白在自根嫁接株中消失,这11种蛋白可能与白籽南瓜嫁接株耐Ca(NO3)2胁迫能力强有关。综上,Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害程度显著低于等渗的NaCl胁迫,白籽南瓜砧木嫁接可调节黄瓜植株体内氮素代谢,提高渗调能力,有效地缓解Ca(NO3)2和NaCl胁迫对黄瓜植株的伤害,尤其对Ca(NO3)2胁迫伤害的缓解效果明显,可以作为黄瓜耐盐砧木在生产上应用。

锚头植入式应变均化光纤布喇格光栅测力传感器

将整个光纤布喇格光栅栅区的非均匀应变简化为多个受到均匀轴向应变光纤光栅基元的级联作用,仿真分析了锚头典型锚固深度非均匀应变对光纤布喇格光栅输出光谱的影响,结果表明明常规光纤布喇格光栅无法适用于斜拉索锚头内部轴向非均匀应变测量.为了克服非均匀应变对光纤布喇格光栅应变测量效果的影响,提出了利用毛细管对光纤布喇格光栅栅区进行应变隔离的新型应变均化传感器结构,并对传感器的测量原理与力学特性进行分析,得出毛细管材料与壁厚选型的基本公式.利用碳纤维复合材料作为封装材料,试制出应变均化FRP-OFBG测力传感器,并进行了力学拉伸试验.试验结果表明该传感器具有良好的应变传感性能,且测量量程、刚度满足测量要求.将两只传感器植入试验缆索进行实索张拉试验,缆索张拉过程中,同步监测的光纤布喇格光栅输出光谱未受锚头非均匀应变影响,说明利用毛细管对锚头应变均化的传感器结构方案可行,且光纤布喇格光栅反射谱中心波长与缆索张力呈较好的线性关系,说明锚头植入传感器与锚头结合良好,测力功能满足索力测量需求.

埋入式FBG应变传感器的设计及其传感特性研究

光纤Bragg光栅是一种性能优良的敏感元件,利用其研制出了基于碳纤维复合材料(CFRP)封装的用于测量混凝土内部应变的FBG应变传感器。同时分析了传感器轴向应变分布与结构参数的关系。通过等强度梁上的校准试验,得到了传感器的静态性能指标;通过霍普金森压杆上的冲击试验研究了传感器的动态响应特性,试验表明:FBG应变传感的器线性度≤1%,埋入混凝土结构内的光纤光栅传感器能够真实的响应混凝土内的应变值,因此传感器可用于实际工程中混凝土结构内静态和动态应变的测试。

不同砧木嫁接对西瓜抗生理性凋萎症的作用机理研究

【目的】探明不同砧木嫁接对西瓜抗生理性凋萎症的作用机理,为抗性砧木筛选和育种提供理论依据。【方法】选用葫芦、南瓜、冬瓜、野生西瓜等12个砧木与广西三号无籽西瓜进行嫁接试验、田间栽培试验,测定不同嫁接组合对西瓜生长后期叶片生理生化指标的影响。【结果】不同的嫁接组合中,以白籽南瓜、广西本地葫芦、杂交葫芦、伙伴野生西瓜、日本南瓜、大蒲瓜、超丰F1作砧木西瓜生理性凋萎症发病率较低,为0～6.00%,最低的为白籽南瓜。发病率低的组合,其叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和POD活性、SOD活性、Pro含量均极显著高于对照,MDA含量则显著低于对照。【结论】日本南瓜、广西本地葫芦、杂交葫芦、伙伴野生西瓜对西瓜生理性凋萎症抗性较强,可在生产上示范应用。

从栅线投影中自动提取物体表面三维形状信息的计算机处理方法

规则的一组栅线在物体表面的投影将发生畸变,这畸变的栅线投影图象中包含着被测物体表面深度的信息。结合计算机图象处理技术,本文提出了运用于该测量原理中的系统自我标定方法,使测量系统自动适应不同的量程、精度及不同的测量环境的三维形状自动测量。文中论述了该测量方法的计算机图象处理过程,给出了测量实例,并提出了进一步设想。

光纤Bragg光栅传感器高速冲击试验研究

光纤Bragg光栅是一种性能优良的敏感元件,光纤Bragg光栅传感器在很多领域得到了应用。通过霍普金森压杆上的冲击试验研究了光纤光栅的动态响应能力,试验表明Bragg光栅能够正确响应不同频率的冲击信号,解调仪能够正确并快速解调出高速动态激励信号,同时Bragg光栅在受拉和受压时以及动态和静态灵敏度基本一致。光纤光栅传感器能够应用于武器侵彻爆炸等强冲击、恶劣环境下动态应力应变的测试。

光纤布喇格光栅应力增敏理论研究

提出了一种光纤布喇格光栅应力增敏的模型,推导了该模型的应力与光纤布喇格光栅中心波长相对偏移量之间的关系,以及增敏后的光纤布喇格光栅应力响应灵敏度系数的表达式,给出了该增敏模型的弹性模量计算公式,指出通过适当选择弹性体的弹性模量和尺寸,可以提高光纤布喇格光栅应力响应灵敏度。

圆光栅测量齿轮传动系统回转精度

介绍了圆光栅测量齿轮传动系统精度的原理、系统组成和各部分作用 ,对速比为 15的减速系统进行了实测并对测量结果做了傅立叶分析 ,发现了 1次、5次和 15次谐波。结果说明最后一对齿轮对传动精度的影响最大。该装置可方便地和任何齿轮传动系统联用 ,进行实时自动测量。

链条炉内块粒型煤着火时间的实验研究

针对型煤在链条炉上燃烧存在的着火延迟、着火稳定性差、不易燃尽等问题 ,提出一种新的燃料组合 ,使原煤变成由块粒煤和型煤构成的具有一定粒度分布的块粒型煤 .在可模拟链条炉中燃烧过程的热态实验台上 ,研究了块粒型煤的着火时间 .实验表明 ,块粒型煤的着火特性明显优于型煤 ,当配比适当时其着火特性与宽筛分的块煤相近 .证实块粒型煤既能满足环保要求 ,又有良好的经济性 。

Plasma Modified Polyaramid Fiber Surface and Fiber/Epoxy Interface

Kevlar-49 fiber was surface-modified through cold air plasma treatment and plasma grafting of acrylic acid (AA).Fiber surface properties were studied with ESCA,while interface properties with a single fiber pull-out (SFPO) test.The stated surface modifications evidently improved the interfacial adhesion and increased the interfacial fracture energy of the aramid/epoxy composite system.

分布式光纤布拉格光栅解调系统

提出并实现了一种可满足工程实用要求的分布式光纤布拉格光栅解调系统。该系统通过可调谐光纤F-P滤波器的连续扫描实现波长信号的解调。该传感系统扫描带宽50nm,单点工作带宽5nm,对一般应用系统每根单纤可设20～30个点,分辨力5pm。

基于MATLAB的小波消噪仿真实现

小波阈值消噪方法是利用小波变换技术对含噪信号进行分解和重构,通过对小波分解后的小波系数限定阈值来消除噪声的方法。分析小波消噪的算法和实现步骤,并基于MATLAB软件平台编写仿真程序。进行光纤光栅反射信号的小波消噪仿真实验,消噪效果良好。

大学生感恩心理现状的调查研究

目的:对在昆大学生的感恩心理现状进行调查分析,深入了解大学生的人生观和价值观.方法:采用笔者修订的多维感恩量表,对昆明大学、昆明理工大学、云南师范大学三所大学的485名大学生进行问卷调查.结果:女大学生的感恩水平极其显著地高于男大学生;四个年级间学生的感恩水平都不存在显著性差异;独生子女和非独生子女感恩水平不存在显著性差异;汉族学生和少数民族学生感恩水平不存在显著性差异;来自农村家庭和城市家庭的大学生感恩水平不存在显著性差异.

熊猫型保偏光纤光栅温度和压力传感特性研究

研究了保偏光纤光栅(PMFBG)的传感特性。在0MPa～2.5MPa的范围内对其压力敏感特性进行了研究,其两个偏振方向上的压力敏感系数分别为0.003274nm/MPa和0.004450nm/MPa;对其14°C～50°C范围内的温度敏感特性进行了研究,发现其两偏振方向上的温度敏感系数为0.0090nm/°C和0.0103nm/°C。从而得出保偏光纤光栅可以解决传感时温度压力交叉敏感问题的一种方法。

光纤布拉格光栅传感器应变和温度同时测量结构和传感模型

布拉格传感器对应变和温度都是敏感的,会出现交叉敏感的问题。解决应变和温度交叉敏感的问题是光纤布拉格光栅传感器进一步发展的关键。本文着重从理论上介绍了布拉格光栅传感器的交叉敏感问题的物理机制,并介绍了主要的光纤布拉格光栅实现应变和温度同时测量的结构和传感模型。

闪耀型IR／MMW复合器红外衍射效率的几点改进

为了将不同方向的红外与毫米波复合成同一出射方向,现在国内多采用频率选择表面原理与红外高反原理。前者十分复杂,制造非常困难并且误差很大;后者的镀膜平面板会改变微波偏振状态,而且装配时还要求倾斜,这给安装也带来问题。两者在做大尺寸元件时,其成本会变得非常昂贵。而基于闪耀光栅原理能够很好地解决这些问题,当选用对毫米波全透的材料时,主要解决的就是提高红外衍射效率。针对实际制作工艺不可避免的表面粗糙度与零级面,给出了理论公式。并采用变周期的方法提高红外衍射效率。

基于受激布里渊散射的调Q光纤激光器研究

为了获得窄脉宽和高功率的光纤激光脉冲,对基于受激布里渊散射的脉冲抽运调Q光纤激光器进行了实验研究。设计了布喇格光纤光栅、掺Yb3+双包层光纤和单模光纤作为线性谐振腔。采用锥形光纤连接抽运模块与掺Yb3+双包层光纤实现了光纤激光器的全光纤化结构。通过脉冲抽运方式,利用光纤中的非线性效应——背向受激布里渊散射对激光进行混合调Q,得到了纳秒量级的脉冲输出,其脉宽为400ns,平均功率2.53W,重复频率15kHz。结果表明,通过脉冲抽运方式,利用光纤中的受激布里渊散射能够有效地压缩输出脉冲的线宽,实现高功率输出。

一种可消除离轴象差的分光元件——数值位相光栅

本文介绍了一种可消除离轴象差的分光元件———数值位相光栅 ,并且对其光学结构、数值位相的形成以及在光学系统中的作用进行了深入的分析和讨论 .