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微型FBG土压力传感器的优化设计及其模型试验应用研究
被引量:
6
1
作者
王正方
王静
+3 位作者
隋青美
叶青霖
贾磊
李术才
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2015年第6期1085-1092,共8页
本文针对地质力学模型试验,特别是针对含水地质结构的模型试验中土压力测量的不足,利用光纤光栅体积小、易封装、防水抗腐蚀、防电磁干扰等特点,基于短栅距光纤布拉光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)设计了适用于地质力学模型试验的微型...
本文针对地质力学模型试验,特别是针对含水地质结构的模型试验中土压力测量的不足,利用光纤光栅体积小、易封装、防水抗腐蚀、防电磁干扰等特点,基于短栅距光纤布拉光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)设计了适用于地质力学模型试验的微型FBG土压力传感器.采用有限元力学仿真对传感器的膜片尺寸、传感器厚径比进行优化,得到传感器在0~1MPa土压力测量范围内,直径20mm、高度为0.2mm的圆平膜片灵敏度高且不易造成FBG光谱畸变,厚径比为0.16(H4mm/D:25mm)的传感器测量结果更可靠且对被测岩土介质影响较小.标定试验表明,传感器在0~1MPa压力范围内具有很好的重复性与一致性.将该传感器应用于海底隧道模型试验,监测隧道开挖过程的围岩应力释放规律,该传感器很好地监测了隧道从迅速失稳到逐渐稳定的变化过程,从而证明了设计的微型FBG应用于模型试验的可行性.
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关键词
光纤布拉格光栅
土压力传感器
模型试验
厚径比优化
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职称材料
靶式光纤Bragg光栅流速传感器的研制
被引量:
12
2
作者
王正方
王静
+4 位作者
隋青美
李术才
张庆松
张霄
张鑫
《光电子.激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期1-8,共8页
设计了一种基于等强度悬臂梁的靶式光纤Bragg光栅(FBG)流速传感器,传感器利用杠杆结构将置于流体中迎流靶片所受的与流速成对应关系的冲击力转化成FBG波长的漂移,利用对称粘贴于悬臂梁上下表面的双FBG结构有效解决了温度与应变的交叉敏...
设计了一种基于等强度悬臂梁的靶式光纤Bragg光栅(FBG)流速传感器,传感器利用杠杆结构将置于流体中迎流靶片所受的与流速成对应关系的冲击力转化成FBG波长的漂移,利用对称粘贴于悬臂梁上下表面的双FBG结构有效解决了温度与应变的交叉敏感问题。建立了流速与FBG波长变化幅度的关系,并采用流体分析软件FLUENT对放置靶片的流体管道流场进行仿真。仿真结果表明,在靶径比为0.7的管道系统中,传感器灵敏系数为2.54×10-3s2/m2。对传感器进行标定试验,得传感器分辨率为0.02m/s,在0~1.40m/s范围内最大满量程误差为1.5%FS。
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关键词
光纤Bragg光栅(FBG)
流速传感器
悬臂梁
靶式结构
原文传递
题名
微型FBG土压力传感器的优化设计及其模型试验应用研究
被引量:
6
1
作者
王正方
王静
隋青美
叶青霖
贾磊
李术才
机构
山东大学光纤传感技术与工程研究中心
山东大学
苏州
研究
院
山东大学
岩土与结构
研究
中心
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2015年第6期1085-1092,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41472260)
国家自然科学基金项目(41202206)
苏州市科技计划项目(SYG201306)资助
文摘
本文针对地质力学模型试验,特别是针对含水地质结构的模型试验中土压力测量的不足,利用光纤光栅体积小、易封装、防水抗腐蚀、防电磁干扰等特点,基于短栅距光纤布拉光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)设计了适用于地质力学模型试验的微型FBG土压力传感器.采用有限元力学仿真对传感器的膜片尺寸、传感器厚径比进行优化,得到传感器在0~1MPa土压力测量范围内,直径20mm、高度为0.2mm的圆平膜片灵敏度高且不易造成FBG光谱畸变,厚径比为0.16(H4mm/D:25mm)的传感器测量结果更可靠且对被测岩土介质影响较小.标定试验表明,传感器在0~1MPa压力范围内具有很好的重复性与一致性.将该传感器应用于海底隧道模型试验,监测隧道开挖过程的围岩应力释放规律,该传感器很好地监测了隧道从迅速失稳到逐渐稳定的变化过程,从而证明了设计的微型FBG应用于模型试验的可行性.
关键词
光纤布拉格光栅
土压力传感器
模型试验
厚径比优化
Keywords
Fiber Bragg Grating
Soil pressure sensor
Model test
Optimization of thickness-diameter ratio
分类号
P642.13 [天文地球—工程地质学]
下载PDF
职称材料
题名
靶式光纤Bragg光栅流速传感器的研制
被引量:
12
2
作者
王正方
王静
隋青美
李术才
张庆松
张霄
张鑫
机构
山东大学光纤传感技术与工程研究中心
山东大学
岩土与结构
研究
中心
出处
《光电子.激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期1-8,共8页
基金
国家重点基础研究发展计划"973"(2007CB209407)资助项目
文摘
设计了一种基于等强度悬臂梁的靶式光纤Bragg光栅(FBG)流速传感器,传感器利用杠杆结构将置于流体中迎流靶片所受的与流速成对应关系的冲击力转化成FBG波长的漂移,利用对称粘贴于悬臂梁上下表面的双FBG结构有效解决了温度与应变的交叉敏感问题。建立了流速与FBG波长变化幅度的关系,并采用流体分析软件FLUENT对放置靶片的流体管道流场进行仿真。仿真结果表明,在靶径比为0.7的管道系统中,传感器灵敏系数为2.54×10-3s2/m2。对传感器进行标定试验,得传感器分辨率为0.02m/s,在0~1.40m/s范围内最大满量程误差为1.5%FS。
关键词
光纤Bragg光栅(FBG)
流速传感器
悬臂梁
靶式结构
Keywords
fiber Bragg grating(FBG)
flow velocity sensor
cantilever
target-type structure
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微型FBG土压力传感器的优化设计及其模型试验应用研究
王正方
王静
隋青美
叶青霖
贾磊
李术才
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2015
6
下载PDF
职称材料
2
靶式光纤Bragg光栅流速传感器的研制
王正方
王静
隋青美
李术才
张庆松
张霄
张鑫
《光电子.激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
12
原文传递
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