单模光纤耦合声发射传感器及其应用研究[1]

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1、单模光纤耦合声发射传感器及其应用研究[1]第22卷第3期..传感技术学报..V01．22No．32009年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．2009SingleModeFiber-OpticCouplingAcousticEmissionVibrationSensorandApplicationJIANGQi。MABin。LJShu—cai。LJShu—chenSchooolofControlScienceandEngineeeringShandongUniversity，Jinan250061，..Schooolofc

2、ivilEngineeeringShandongUniversity．Jinan250061，ChinaAbstract：Acousticemissioncanresultinvibrationphysicalphenomenon．Anewkindofcouplingfiber-op～..ticvibrationsensorisputforwardandusedtodetectacousticsigna1．AccordingtotherelationthattheCOU～..plrScuplngrtoieiiethelnghhaeadirtorqey，aoutcvba

3、insnsore’oiaissnstvotetcngnvbainfeunccsiirtoebaeptclfbrtpeouesalzdasgndiealeeeintssefcniersdonoiaieadcplrinayenddeiendti．Thxprmeytmoatlvevirtonedltosstpeolcrcsnonoplnie—piirtoesraeprbainaddmouainieu．Pizeetiesradcuigfbrotcvbainsnora—..alllellaidonthecantileverandtestedcomparably．Impulsiv

4、eSignalsandPeriodicSignalsareinitiatedandrepnefetvleolcrcsnonculnie—ptcvbainsno．ThxeinasoddefcieybyPizeetiesradopigfbroiirtoesreeprmetlreulsswtahenveoplncuticvbatitcfbrsnooudmetterqurmeisthohttolcuigaos／ironopiieesrcleheientofv～..brationmeasurementandhashighsensitivity．Throughthetestofr

5、ockfailureacoustic，singlemodeopticfieopigvbainsnosfrhridiaefetvnrciatoeetncutcv～brculnirtoesriutenctdaefcieadpatclmehdofdtcigaosiibrto．Theutppoetahesriodqaiy，hgniitreealtaytarct，ainerslsarvhttesnosgoultihat—nefrbiiy，esofbiaeconvenienttouseandhaslargeapplicationmarkets．..Keywodsaotcesiig

6、ldefbrirtonsnorcpigrto；rkr：cusimison；snemoie；vbaies；oulnaiocEEACC：7230E；7820眦、、-，单模光纤耦合声发射传感器及其应用研究*蒋奇，马宾，李术才，李树忱..(1．山东大学控制科学与工程学院．济南..2500061；2．山东大学岩土与结构工程研究中心，济南..2500061)摘要：根据声发射引起的扰动振动现象，提出采用单模光纤耦合器检测振动的声发射探测技术。单模光纤耦合传感器耦合输出与传感器耦合区长度和振动频率有确定的函数关系．分析和设计了熔锥耦合型单模光纤声发射振动传感器，搭建了相应的等强度悬臂

7、梁振动监测及解调系统，通过与当前使用的压电振动传感器的室内实验，对比测试冲击信号和周期信号，验证了该传感器能有效实现振动扰动的检测。结合岩石试件破裂实验，进～步验证光纤耦合声发射振动传感器是能实现岩石声发射检测的一种新的检测技术方法。光纤耦合振动传感器以其灵敏度高，制作简单，抗干扰能力强，性价比高，使用简单等优点在其他光纤传感器和传统的电类传感器中，具有不可比拟的应用前景。关键词：声发射；单模光纤；振动传感器；耦合；岩石中图分类号：TP253；TP212．13文献标识码：A文章编号：l0004—1699(2OO9)O3一O34O-O5声发射是材料中局