保偏光纤应力轴方位角的实时测量及其传感带的制作
发布时间：2021-05-25 10:16
在保偏光纤分布式横向应力传感中,外界应力与保偏光纤慢轴之间的夹角为45°时灵敏度最高,长距离保偏光纤应力轴定轴传感基带的制作是保偏光纤分布式传感工程化应用中的关键科学技术问题。针对这一关键技术问题,为了实现保偏光纤的长距离定轴布纤,本文重点开展了保偏光纤应力轴方位角的实时测量及其传感基带制作方面的研究,具体研究包括:1.基于侧视成像定轴原理,分析并提取了熊猫型保偏光纤旋转过程中透射图像中随应力轴方位角变化的特征量,基于labview平台开发了一套应力轴方位角实时测量程序,在应力轴方位角为45°时程序的稳定性为±0.3°。2.通过控制熊猫型保偏光纤慢轴与透明聚酯薄膜（PET）平面的夹角实现外界应力与保偏光纤快轴之间夹角的控制。基于保偏光纤定轴布纤机GH410-DZ对传感带制作工艺进行不断探索,在调整好应力轴方位角之后,使用与传感带制作设备同步运行的自动点胶机将紫外固化胶以隔点点胶的方式自动将光纤粘贴在基带上,最终自动的制作了70m长的基于偏转串扰分析的保偏光纤应力传感带。3.通过直接测量熊猫型保偏光纤慢轴与基带平面的夹角验证了此传感带的定轴精度为45±3°。设计了一种能够使外界应力均匀作...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 分布式光纤压力传感的研究现状
1.2 基于偏振串扰分析的分布式传感
1.2.1 偏振串扰强度与外界应力的关系
1.2.2 偏振串扰强度的检测原理
1.2.3 制作保偏光纤传感带的必要性
1.3 保偏光纤定轴技术
1.4 本课题的研究意义与主要内容
第二章 保偏光纤定轴理论与应力轴方位角的实时测量
2.1 制作保偏光纤传感带的定轴理论
2.1.1 侧视成像的基本理论
2.1.2 保偏光纤传感带的制作技术
2.2 保偏光纤应力轴方位角测量技术
2.2.1 测量系统硬件介绍
2.2.2 基于图像特征分析的保偏光纤应力轴方位角的测量
2.3 保偏光纤侧视图像特征识别算法
2.4 保偏光纤应力轴方位角实时测量程序的实现
第三章 保偏光纤传感带制作工艺
3.1 保偏光纤传感带制作设备
3.2 保偏光纤传感带制作材料的选取
3.2.1 基带材质的选取
3.2.2 粘接剂及粘接方式的选取
3.3 保偏光纤传感带制作流程及长距离保偏光纤传感带的制作
第四章 长距离保偏光纤传感带性能测试
4.1 传感带定轴精度测试
4.2 基于偏振串扰分析系统的传感带性能测试
4.2.1 实验验证应力作用角度与传感带响应能力的关系
4.2.2 传感带在分布式应力传感时的性能测试
第五章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间完成论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]二次偏振串扰对光纤陀螺零偏稳定性的影响[J]. 虞杰,邹欢欢,李子忠,于超,李果华,姚晓天. 光通信研究. 2019(04)
[2]端面成像熊猫保偏光纤定轴系统自动对焦技术[J]. 黄怀波,冯迪,翁晓泉,赵正琪,宋凝芳. 光电工程. 2016(03)
[3]高准确度熊猫保偏光纤自动定轴技术[J]. 刘振华,冯迪,黄怀波,杨德伟,宋凝芳. 光子学报. 2015(02)
[4]消偏光纤陀螺偏振串扰误差分析及实验研究[J]. 李子忠,李志宏,李果华. 激光与光电子学进展. 2014(06)
[5]α-氰基丙烯酸乙酯的合成研究[J]. 王德鹏. 化学与黏合. 2012(03)
[6]卷积在数字图像处理中的应用[J]. 贾桂福. 数字技术与应用. 2011(11)
[7]基于LabVIEW的机器视觉系统的标定[J]. 朱焱丹,廖俊必,何子牛. 中国测试. 2009(06)
[8]对轴误差对光纤陀螺输出的影响[J]. 杨学礼,王学锋,张蔚,徐鹏. 光子学报. 2009(07)
[9]机器视觉系统的设计[J]. 穆向阳,张太镒. 西安石油大学学报(自然科学版). 2007(06)
[10]双向拉伸聚酯薄膜（BOPET）生产工艺技术（8）——热定型工艺[J]. 杨始堃. 聚酯工业. 2006(05)
博士论文
[1]白光干涉法保偏光纤偏振耦合测试及其应用[D]. 唐锋.天津大学 2005
硕士论文
[1]恶劣环境下的降质图像增强算法研究[D]. 夏志强.南京邮电大学 2016
[2]基于机器视觉的图像亚像素测量技术的应用研究[D]. 吴军妮.西安科技大学 2015
[3]基于Labview的人脸识别系统的研究与实现[D]. 兰晶.北京邮电大学 2015
[4]基于机器视觉的零件识别和测量系统研究[D]. 邓小峰.南京航空航天大学 2014
[5]基于线特征的相机标定与定向方法研究[D]. 丁昊.山东科技大学 2011
[6]陀螺用光纤环全面质量检测研究[D]. 丁振扬.天津大学 2010
[7]基于图像处理的高精密视觉检测系统[D]. 张志云.广东工业大学 2006
[8]基于侧视成像的保偏光纤定轴方法的理论与实验研究[D]. 陈少英.暨南大学 2006
本文编号：3205162
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 分布式光纤压力传感的研究现状
1.2 基于偏振串扰分析的分布式传感
1.2.1 偏振串扰强度与外界应力的关系
1.2.2 偏振串扰强度的检测原理
1.2.3 制作保偏光纤传感带的必要性
1.3 保偏光纤定轴技术
1.4 本课题的研究意义与主要内容
第二章 保偏光纤定轴理论与应力轴方位角的实时测量
2.1 制作保偏光纤传感带的定轴理论
2.1.1 侧视成像的基本理论
2.1.2 保偏光纤传感带的制作技术
2.2 保偏光纤应力轴方位角测量技术
2.2.1 测量系统硬件介绍
2.2.2 基于图像特征分析的保偏光纤应力轴方位角的测量
2.3 保偏光纤侧视图像特征识别算法
2.4 保偏光纤应力轴方位角实时测量程序的实现
第三章 保偏光纤传感带制作工艺
3.1 保偏光纤传感带制作设备
3.2 保偏光纤传感带制作材料的选取
3.2.1 基带材质的选取
3.2.2 粘接剂及粘接方式的选取
3.3 保偏光纤传感带制作流程及长距离保偏光纤传感带的制作
第四章 长距离保偏光纤传感带性能测试
4.1 传感带定轴精度测试
4.2 基于偏振串扰分析系统的传感带性能测试
4.2.1 实验验证应力作用角度与传感带响应能力的关系
4.2.2 传感带在分布式应力传感时的性能测试
第五章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间完成论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]二次偏振串扰对光纤陀螺零偏稳定性的影响[J]. 虞杰,邹欢欢,李子忠,于超,李果华,姚晓天. 光通信研究. 2019(04)
[2]端面成像熊猫保偏光纤定轴系统自动对焦技术[J]. 黄怀波,冯迪,翁晓泉,赵正琪,宋凝芳. 光电工程. 2016(03)
[3]高准确度熊猫保偏光纤自动定轴技术[J]. 刘振华,冯迪,黄怀波,杨德伟,宋凝芳. 光子学报. 2015(02)
[4]消偏光纤陀螺偏振串扰误差分析及实验研究[J]. 李子忠,李志宏,李果华. 激光与光电子学进展. 2014(06)
[5]α-氰基丙烯酸乙酯的合成研究[J]. 王德鹏. 化学与黏合. 2012(03)
[6]卷积在数字图像处理中的应用[J]. 贾桂福. 数字技术与应用. 2011(11)
[7]基于LabVIEW的机器视觉系统的标定[J]. 朱焱丹,廖俊必,何子牛. 中国测试. 2009(06)
[8]对轴误差对光纤陀螺输出的影响[J]. 杨学礼,王学锋,张蔚,徐鹏. 光子学报. 2009(07)
[9]机器视觉系统的设计[J]. 穆向阳,张太镒. 西安石油大学学报(自然科学版). 2007(06)
[10]双向拉伸聚酯薄膜（BOPET）生产工艺技术（8）——热定型工艺[J]. 杨始堃. 聚酯工业. 2006(05)
博士论文
[1]白光干涉法保偏光纤偏振耦合测试及其应用[D]. 唐锋.天津大学 2005
硕士论文
[1]恶劣环境下的降质图像增强算法研究[D]. 夏志强.南京邮电大学 2016
[2]基于机器视觉的图像亚像素测量技术的应用研究[D]. 吴军妮.西安科技大学 2015
[3]基于Labview的人脸识别系统的研究与实现[D]. 兰晶.北京邮电大学 2015
[4]基于机器视觉的零件识别和测量系统研究[D]. 邓小峰.南京航空航天大学 2014
[5]基于线特征的相机标定与定向方法研究[D]. 丁昊.山东科技大学 2011
[6]陀螺用光纤环全面质量检测研究[D]. 丁振扬.天津大学 2010
[7]基于图像处理的高精密视觉检测系统[D]. 张志云.广东工业大学 2006
[8]基于侧视成像的保偏光纤定轴方法的理论与实验研究[D]. 陈少英.暨南大学 2006
本文编号：3205162
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