偏振正交双频dbr腐蚀声发射传感器研究

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1、偏振正交双频DBR腐蚀声发射传感器研究Studyoncorrosionacousticemissionsensorbasedonorthogonallypolarizeddual-frequencyDBRlaser学科专业：仪器仪表工程研究生：严雪莹指导教师：曾周末教授天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一七年五月万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志

2、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据万方数据摘要随着光纤传感技术的飞速发展，光纤声学检测技术被广泛应用于工程结构的健康检测、无损检测等领域中。本文以Q

3、235碳钢腐蚀声发射在线监测为目标，设计了偏振正交DBR光纤激光声发射传感器，克服了传统声发射传感器灵敏度相对较低且不易分布式布设的问题。主要内容如下：针对DBR声发射传感器谐振腔的优化设计问题，本文分析了DBR光纤激光传感器的传感机理，建立了传感模型，明确了DBR光纤激光声发射传感器谐振腔的特征参数，研究了影响其性能的主要因素及其作用规律。在模拟声场作用下，研究了DBR光纤激光声发射传感器的受力模型，进行了数学描述，并通过模拟声场实验，验证了DBR光纤激光声发射传感器进行声发射检测的可行性。利用小波变换，对金属腐蚀声发射的拍频信号进行分解与重构，通过选择适当的小波系数，

4、改善信号的噪声性能。利用希尔伯特变换，对金属腐蚀声发射的拍频信号进行正交解析，获取了拍频随时间变化的特征，明确了能够表征金属腐蚀的三个主要阶段的特征拍频参数。关键词：声发射传感器，金属腐蚀检测，光纤传感器，DBR激光器，新型传感器I万方数据II万方数据ABSTRACTWiththedevelopmentoftheopticalfibersensingtechnology,theacousticemissiondetectingtechnologybasedonopticalfiberiswidelyusedinmanyfieldsincludingstructuralhe

5、althmonitoringandnon-destructivetesting.TheprojectaimstolaunchonlinemonitoringforQ235metalcorrosionbyusingacousticemission.AcorrosionacousticemissionsensorwithhighsensitivityisproposedonfoundationoftheorthogonallypolarizedDBRfiberlaser.Themaincontentsareasfollows:Aimingatthedesignoptimiza

6、tionoftheDBRfiberlaser,thesensingprincipleandtheoreticalmodelareanalyzed.Andtheinfluenceofthecavityparameterontheperformanceofthecorrosionacousticemissionsensorisrevealed.ThemechanicalmodeloftheDBRfiberlaserisdiscussedundertheconditionofsimulatingacousticfield.Theexperimentalresultsofthea

7、cousticemissionsensorbasedonDBRfiberlaserhaveprovedtheeffectivenessoftheproposedmethod.Wavelettransformisusedasatoolfordecompositionandreconstructionofsignalsfornoisesuppression.Hilberttransformisappliedforfrequencydemodulationandthusprovidesindicationofspecificcorr