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题名基于分布式应变测量的光纤形状还原算法研究
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作者
武佳琪
李永倩
王健健
刘婷
张雨薇
赵旭
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机构
华北电力大学电子与通信工程系
华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室
华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2024年第4期157-160,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61775057,62171185,52177141)
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2019MS086,2021MS071)
河北省自然科学基金资助项目(F2019502112)。
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文摘
为了验证并行传输标架还原光纤传感器形状的可行性和准确性,设计了基于单模光纤的形状传感器,提出了利用有限元分析方法进行形状传感器建模和分布式应变信息的提取,对比分析了并行传输标架和弗莱纳标架在形状传感器不同弯曲形状和不同应变采样点数下的还原精度。结果表明:并行传输标架进行传感器形状还原时,不仅很好地还原了传感器的形状,而且弥补了在奇点位置前后弗莱纳标架方向发生突变,造成还原结果出现较大误差的不足。并行传输标架的远端位置误差低于光纤总长度的0.003 42%,相较弗莱纳标架,降低了10倍。
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关键词
单模光纤
形状传感器
并行传输标架
形状传感
有限元分析
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Keywords
single-mode fiber
shape sensor
parallel transmission frame
shape sensing
finite element analysis
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN29
[电子电信—物理电子学]
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题名基于布里渊散射光时域分析的形状传感研究
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作者
刘紫娟
武佳琪
张立欣
李永倩
王健健
王宽
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机构
华北电力大学(保定)电子与通信工程学院
华北电力大学(保定)电子与通信工程学院河北省电力物联网技术重点实验室
华北电力大学(保定)电子与通信工程学院保定市光纤传感与光通信技术重点实验室
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期95-103,共9页
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基金
国家自然科学基金(Nos.62205105,62171185,52177141)
中央高校基本科研业务费专项基金项目(No.2022MS079)。
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文摘
搭建了基于布里渊散射光时域分析技术的应变测量系统,采用七芯光纤作为分布式形状传感器,通过测量七个纤芯在弯曲时的布里渊散射谱,验证了七芯光纤偏芯之间每两个对称芯所受应变值相等且互为相反数的特点。对比七芯光纤中间芯与偏芯的布里渊增益谱,测得偏芯在不同弯曲半径下的布里渊频移变化,得到偏芯在每个位置受到的应变值。利用并行传输标架形状重构算法对七芯光纤在曲率直径为0.112 m和0.052 m时的形状进行了重构,当曲率直径为0.112 m时,曲率重构误差为0.375%。
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关键词
形状传感
布里渊散射光时域分析
七芯光纤
并行传输标架
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Keywords
Shape sensing technology
Optical time domain analysis of Brillouin scattering
Seven-core fiber
Parallel transmission standard frame
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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