一种光纤光栅振动与温度同时区分测量的解调方法.pdf

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1、第25卷第4期传感技术学报V01．25No．42012年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2012AFBGSimultaneousMeasurementofVibrationandTemperatureDemodulationMethodDINGFeng，WANGFen—yan，WANGYun-jian，BILi—hua，YAOXiao-jing，TANJun(1．ZhongyuanOilfieldPetroChemicalComplexofSinopec，InstrumentWorks

2、hop，PuyangHenan457061，China；2．PuyangZhongyuanPetrotechnologyCompanyLimited，PuyangHenan457061China；，3．PetroleumExplorationBureauofEngineeringConstructionCorporationDepartmentofElectricalEngineering，PuyangHenan457061，China)Abstract：Afibergratingdemodulationmethodwasstudie

3、dforsimultaneousdiscriminatingmeasurementofvibrationandtemperature．Thesuper—fluorescentfibersourcehasagoodlinearsidebandnear1530nm，sowecanmakeuseofittorealizefilteringdemodulation．Thetemperatureandvibrationsignalwereseparatedandrealizedthedistinctionmeasurements．Thesche

4、mewasproveddependabilitybytheexperiment．Thesystemstaticwavelengthsensitivityis1785．6mV／nm．Thewavelengthandtemperatureresolutionshavereached0．56pmand0．044qCse—perately．Thedemodulationsystemhasthesimplestructure，lowcost，andhighresolution．Itcanbeusedtomonitorthetemperature

5、andvibrationinengineeringapplication．Keywords：fiberoptics；fibersensing；wavelengthdemodulation；edgefiltering；vibrationsensorEEACC：7230Edoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．04．019一种光纤光栅振动与温度同时区分测量的解调方法丁锋，王粉艳，王云建，毕丽华，姚晓静，谭军(1．中石化中原油田石油化工总厂仪表车间，河南濮阳457061；2．濮阳市中远石油技术有限公司，河南濮阳4

6、57061；3．中石化中原石油勘探局工程建设总公司电气工程处，河南濮阳457061)摘要：研究了一种可实现振动与温度同时区分测量的光纤光栅解调方法。利用放大自发辐射光源在1530nm附近有一段线性区做边缘滤波器进行滤波解调，用匹配光栅将传感器中的温度与振动信号区分开而实现两者的区分测量。实验证明了此方案的可靠性，解调系统的静态波长灵敏度为1785．6mV／nm，波长和温度的分辨力分别达到了0．56prn和0．044℃。该解调系统结构简单、成本低、分辨率高，可以实现对温度与振动同时监测的工程应用。关键词：光纤光学：光纤传感：波长解调；边

7、缘滤波；振动传感器中图分类号：TN247文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)04—0510—05微振动是工程应用中普遍存在的一种现象，如用FBG传感器的波长编码特性．不仅可以用来检测工程机械、旋转机械、海洋石油平台、建筑结构、航空温度、应变等准静态量，还可以用来检测加速度、微航天器等，这些动力结构不可避免地会出现振动，影振动等动态量l3]。微振动的检测是一个动态解调响其使用寿命，如果振动剧烈，还会导致构件的破的过程，而且振幅不大，要求解调系统的响应速度裂。实际应用中往往在振动的同时还会受到温度等快、灵敏度高，这就对解

8、调系统提出了很高的要求。其他因素的影响由于各种因素的相互影响、交叉而目前．研究最多的是温度与应变的同时测量技术，敏感，多参量的测量技术显得尤为重要。光纤布拉对温度与振动同时测量的报到甚少。格光栅FBG(FiberBrag