基于光纤技术的力热复合测试平台开发与测试方法研究

发布时间：2024-12-01 05:43

　　随着科技的不断发展,光纤传感器凭借其抗电磁干扰、高灵敏度、耐高低温等特点得到广泛的关注,应用于多种参量的探测或监控之中。为了适应极端环境下力热参量的探测需求,本文设计开发了基于光纤技术的力热复合测试平台,实现对压力、温度、应变、声振动四个参量的多点探测。在综述了国内外相关领域发展现状的基础之上,本文重点开展了以下几个方面的研究工作:1.基于模块化设计开发的基本思路,提出了力热复合测试平台总体设计方案,在光纤法珀传感原理和光纤光栅传感原理的基础上,对多通道光纤压力传感子系统、光纤温度/应变传感子系统、光纤声振动传感子系统进行了研究与设计。2.实现了力热复合测试平台模块化开发,包括光路模块、驱动控制模块、数据采集与处理模块、整机结构与接口四个方面的设计与实现,规范了仪器装配与调试方法,分析总结了常见的故障原因和解决方案,保证了硬件平台的基本功能。3.针对系统噪声影响解调精度的问题,提出了一种全相位滤波降噪解调算法,利用光纤温度/应变传感子系统进行了降噪解调算法实验验证,结果显示,本算法具有良好的降噪效果,与传统质心法相比,解调稳定性提高了30%,并且能够满足实验现场实时处理的需求。4.研究了...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
        1.1.1 力热复合测试平台的重要性
        1.1.2 模块化设计开发
        1.1.3 质量特性研究的作用
    1.2 光纤力热传感技术研究进展
        1.2.1 光纤法珀传感技术
        1.2.2 光纤光栅传感技术
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 力热复合测试平台总体设计
    2.1 力热复合测试平台设计方案
    2.2 光纤力热传感原理
        2.2.1 光纤法珀传感原理
        2.2.2 光纤光栅传感原理
    2.3 力热复合测试平台子系统设计
        2.3.1 光纤压力传感子系统设计
        2.3.2 光纤温度/应变传感子系统设计
        2.3.3 光纤声振动传感子系统设计
    2.4 本章小结
第3章 力热复合测试平台模块化开发
    3.1 力热复合测试平台实现架构
    3.2 模块设计与实现
        3.2.1 光路模块
        3.2.2 驱动控制模块
        3.2.3 数据采集与处理模块
        3.2.4 整机结构与接口
    3.3 仪器装配与调试
    3.4 本章小结
第4章 力热复合测试平台降噪关键技术研究
    4.1 噪声对系统的影响
    4.2 全相位滤波降噪解调算法
        4.2.1 全相位低通滤波器设计
        4.2.2 全相位滤波降噪解调算法处理流程
    4.3 全相位滤波降噪解调算法实验验证
    4.4 本章小结
第5章 力热复合测试平台测试方法研究
    5.1 性能测试实验研究
        5.1.1 压力测试实验
        5.1.2 温度测试实验
        5.1.3 应变测试实验
        5.1.4 声振动测试实验
        5.1.5 多通道实时采集与处理实验
    5.2 质量特性试验研究
        5.2.1 环境适应性试验
        5.2.2 可靠性试验
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：4013626