基于光纤光栅的海洋剖面压力测量关键技术研究
发布时间：2021-01-23 05:58
随着光纤传感技术的发展,相比传统电子式传感器,光纤光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）传感器有重复使用、传输距离远、抗干扰和灵敏度高等优点,在观测海洋温深剖面和中尺度涡等方面的应用也越来越广泛。为了实现对海洋温深剖面高密度、高时空分辨率及实时连续测量的要求,需要对基于光纤光栅的海洋剖面压力测量关键技术进行研究,本文主要从以下几个方面进行深入探讨:第一,针对传统海洋测压传感器低灵敏、慢响应和动态测试稳定性差等问题,研制出基于金属膜片的拖曳式FBG压力传感器和投弃式双FBG压力传感器,它们具有灵敏度高、快速响应及稳定性好等特点。第二,在温度补偿研究方面,针对拖曳式FBG压力及温补传感器响应不一致的问题,通过对温补传感器进行结构设计优化来解决,避免了温度-应变的交叉敏感影响。第三,针对海洋剖面高时空分辨率的测量要求,提出船载拖曳与全光纤温深链相结合的测量方案,并研制一种基于光纤光栅的海洋剖面压力测量系统。第四,针对海洋剖面的压力测量系统工程化应用目标,分别进行了实验标定测试和海上拖曳验证试验。通过参考传感器来检测传感器的测量性能:温补传感器精度优于0.01℃,压力传感器精度...
【文章来源】：河南理工大学河南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拖曳测试现场及压力数据比测图
图 2-3 光纤结构示意图Fig.2-3 Structure diagram of an optical fiber理是通过光纤纤芯的光，其折射率略高于其周围波且满足一定条件时（n1>n2），光在其纤芯内能的传播[45]。以可看出，当有光照射到光纤布拉格光栅时（光纤布空间相位周期性分布的光栅，其作用的实质就是或反射镜），会发生选择性的反射，返回光中心层 反射光有效折射率n纤芯Λ
构优化和改进来进行解号的海洋剖面压力测量各个模块的功能及作用过程经历以下步骤：对海洋光纤光栅压力传受力分析，计算出在合适的膜片材料及其进成后，在实验室进行标试验证传感器的实用性在测试时发现问题，。的设计流程图，如图 3
【参考文献】：
期刊论文
[1]全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究[J]. 张登攀,冯盼,王永杰. 红外与激光工程. 2017(07)
[2]船载拖曳式光纤温度剖面测量系统研究[J]. 张登攀,冯盼,王永杰,张旭,任强,魏传杰. 激光与红外. 2016(10)
[3]高灵敏抗冲击光纤光栅微振动传感器[J]. 张发祥,吕京生,姜邵栋,胡宾鑫,张晓磊,孙志慧,王昌. 红外与激光工程. 2016(08)
[4]聚合物封装的纵向微结构光纤分布式压力传感系统[J]. 孙琪真,汪静逸,张威,向阳,艾凡,刘德明. 红外与激光工程. 2016(08)
[5]关于FBG传感器应力-温度交叉敏感问题的研究[J]. 孙睿. 信息通信. 2016(06)
[6]FBG温度传感器交叉敏感问题的研究[J]. 张登攀,郑艳,王瑨,王永杰. 大气与环境光学学报. 2016(03)
[7]三种微纳光纤环形腔海水盐度传感器理论研究[J]. 王晶,李国祥,王姗姗,苏昭棠,杨红绢. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(07)
[8]光纤光栅海洋温度传感器的快速响应特性[J]. 张登攀,王瑨,王永杰. 光电工程. 2015(03)
[9]海洋仪器装备研发中的质量控制管理——“863”计划海洋技术领域创新研发管理的做法[J]. 钱洪宝,徐文,向长生. 海洋开发与管理. 2014(09)
[10]FBG应变传感器温度交叉敏感补偿技术研究[J]. 王雯珍,刘月明. 光电技术应用. 2014(02)
博士论文
[1]基于光纤光栅的海洋温盐深探测技术研究[D]. 赵强.长春理工大学 2013
硕士论文
[1]面向海洋应用的光纤光栅温度测量系统关键技术研究[D]. 王瑨.河南理工大学 2015
[2]黄海冷水团海域走航式剖面测量系统（MVP）的应用研究[D]. 任强.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2014
本文编号：2994686
【文章来源】：河南理工大学河南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拖曳测试现场及压力数据比测图
图 2-3 光纤结构示意图Fig.2-3 Structure diagram of an optical fiber理是通过光纤纤芯的光，其折射率略高于其周围波且满足一定条件时（n1>n2），光在其纤芯内能的传播[45]。以可看出，当有光照射到光纤布拉格光栅时（光纤布空间相位周期性分布的光栅，其作用的实质就是或反射镜），会发生选择性的反射，返回光中心层 反射光有效折射率n纤芯Λ
构优化和改进来进行解号的海洋剖面压力测量各个模块的功能及作用过程经历以下步骤：对海洋光纤光栅压力传受力分析，计算出在合适的膜片材料及其进成后，在实验室进行标试验证传感器的实用性在测试时发现问题，。的设计流程图，如图 3
【参考文献】：
期刊论文
[1]全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究[J]. 张登攀,冯盼,王永杰. 红外与激光工程. 2017(07)
[2]船载拖曳式光纤温度剖面测量系统研究[J]. 张登攀,冯盼,王永杰,张旭,任强,魏传杰. 激光与红外. 2016(10)
[3]高灵敏抗冲击光纤光栅微振动传感器[J]. 张发祥,吕京生,姜邵栋,胡宾鑫,张晓磊,孙志慧,王昌. 红外与激光工程. 2016(08)
[4]聚合物封装的纵向微结构光纤分布式压力传感系统[J]. 孙琪真,汪静逸,张威,向阳,艾凡,刘德明. 红外与激光工程. 2016(08)
[5]关于FBG传感器应力-温度交叉敏感问题的研究[J]. 孙睿. 信息通信. 2016(06)
[6]FBG温度传感器交叉敏感问题的研究[J]. 张登攀,郑艳,王瑨,王永杰. 大气与环境光学学报. 2016(03)
[7]三种微纳光纤环形腔海水盐度传感器理论研究[J]. 王晶,李国祥,王姗姗,苏昭棠,杨红绢. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(07)
[8]光纤光栅海洋温度传感器的快速响应特性[J]. 张登攀,王瑨,王永杰. 光电工程. 2015(03)
[9]海洋仪器装备研发中的质量控制管理——“863”计划海洋技术领域创新研发管理的做法[J]. 钱洪宝,徐文,向长生. 海洋开发与管理. 2014(09)
[10]FBG应变传感器温度交叉敏感补偿技术研究[J]. 王雯珍,刘月明. 光电技术应用. 2014(02)
博士论文
[1]基于光纤光栅的海洋温盐深探测技术研究[D]. 赵强.长春理工大学 2013
硕士论文
[1]面向海洋应用的光纤光栅温度测量系统关键技术研究[D]. 王瑨.河南理工大学 2015
[2]黄海冷水团海域走航式剖面测量系统（MVP）的应用研究[D]. 任强.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2014
本文编号：2994686
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