基于Bragg光栅电磁轨道炮应变测试技术研究

发布时间：2020-08-27 16:45

【摘要】：电磁轨道炮发射时所加的脉冲大电流产生了强大的电磁场,电磁轨道炮的轨道由于受到电磁力的作用会产生变形,固定轨道的绝缘体和外围压紧装置(炮管)由于受到其挤压也发生形变,为了检测强电磁场环境下的轨道应变量,设计了一种基于光纤布拉格(Bragg)光栅传感器的应变检测系统,由于光纤不易受电磁场干扰,从而可以准确的测量出电磁轨道炮在发射过程中的应变瞬态变化量。光纤Bragg光栅电磁轨道炮应变测量系统由ASE宽带光源、光隔离器、1×8耦合器、光纤Bragg光栅、非平衡马赫增德(M-Z)干涉仪、光纤耦合光电接收管(PIN管)、光电转换电路、宽带多级放大电路、数据采集装置、数据处理软件等组成。在对系统组成中的各个关键部件的选取进行了叙述和分析的基础上,提出了基于光纤Bragg光栅的非平衡M-Z干涉仪,给出了光纤Bragg光栅波长转换方法和宽带应变电路的设计过程。应变信号通过PXI多通道同步采集装置转换成数字量,应用LabVIEW软件平台编程实现了应变信号的采集和处理。由压电陶瓷已知的线性形变给出了应变信号的标定方法和标定过程,通过悬臂梁试验验证了标定参数的正确性,同时对系统误差与精度进行了分析。完成的装置在电磁轨道炮上进行了实际的发射试验测试,通过对测量的数据的分析处理得到的结果表明,系统具有很好的稳定性、重复性、可靠性以及实用性。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ866
【图文】：

基于光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感器完成了电磁轨道炮的应变测量系统，系统主要由宽带光逡逑源，光纤Ｂｒａｇｇ光栅，非平衡Ｍ－Ｚ千涉仪，光电转换调理电路以及数据采集处理界面组逡逑成。应变测试系统的总体方案框图如图２．１所示。逡逑从应变测试系统总体方案框图可知系统的整个工作原理是，ＡＳＥ宽带光源发出的光逡逑经过隔离器到达１ｘ８楩合器后，被

本文编号：2806358