基于DFB光纤激光拍频解调的高分辨率声发射检测技术

发布时间：2021-11-20 19:46

　　提出了一种结构简单的基于分布式反馈（DFB）光纤激光器的拍频解调系统,该解调系统的应变分辨率可以达到6.4×10^-3με,动态范围可以达到400 MHz。提出的基于DFB光纤激光拍频解调技术的应变分辨率高于基于匹配光栅、线性滤波器和阵列波导光栅滤波器波长解调技术。动态范围大于基于可调谐激光器的相移光纤布拉格光栅强度解调技术和基于光纤干涉仪的光纤激光相位解调技术。整个系统的2个激光相互拍频得到拍频信号,通过基于虚拟仪器的信号采集处理系统进行处理。由高采样率的数据采集卡采集数据,通过基于LabVIEW的软件系统进行信号分析,得到拍频信号的频谱图。由频谱图得到拍频信号的带宽,再根据波长与频率的关系,DFB光纤激光器的灵敏度得到解调系统的应变分辨率。根据NI数据采集卡的采样率得到解调系统的动态范围。采用短时傅里叶变换法的时频分析方法提高应变分辨率。提出的DFB光纤激光拍频解调的声发射检测技术能够以较高的应变分辨率实现对由磨损或断裂等故障引起的高频声发射信号的检测。 

【文章来源】：石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2020,33(03)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

基于DFB光纤激光器的拍频解调系统原理图

以上解调原理中的基于虚拟仪器的信号采集处理系统是首先进行现场可编程门阵列FPGA编译,其LabVIEW程序如图2所示,其中图2 (a)为FPGA编译代码的配置循环图,图2 (b)为FPGA编译代码的模拟输入图。编译完成后,读取采集到的数据,读取得到拍频信号的频谱图,数据读取代码图如图3所示。信号采集处理流程如图4所示,开发的信号分析软件界面如图5所示。图3 数据读取代码图

数据读取代码图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Hanning自卷积窗函数的短时傅里叶变换[J]. 周云,李世平,罗鹏.  计量技术. 2012 (03)
[2]光纤FBG光栅传感测试技术研究及其应用[J]. 温立志,张戌社.  石家庄铁道学院学报. 2004(04)

硕士论文
[1]基于时频分析的雷达智能终端系统的研究与实现[D]. 马鑫.南京理工大学 2013



本文编号：3507995