光纤光栅传感器在大型储油罐健康监测中的应用

对大型储油罐的损伤机理和光纤光栅传感器的工作原理进行了分析,认为可以利用光纤光栅传感器对大型储油罐进行在线实时损伤监测.通过识别和监测储油罐累积损伤的位置和发生程度,对整个储油罐系统进行损伤评估,据此采取防治措施.需要解决的问题有:应变与温度的交叉敏感和光纤光栅传感器的安装.     

光纤光栅测斜技术工程应用研究

作为一个近几年才流行起来的传感器组件,光纤光栅具有得天独厚优势,而这些优势是传统传感器所不具有的。如在传输过程中采用的信号载体是光信号,能够稳定长距离传输且不会受到自然界电磁场的影响,并且还可以进行分布式测量,能够远程实时在线对数据进行检测,传输的速度也非常快。这些优势让对于边坡工程在内的各种极端环境的实时监控变得更加简单。本文主要研究基于光纤光栅原理的斜率测量技术在边坡工材中的具体用途和分析。     

光纤光栅传感器在大型储油罐健康监测中的应用

对大型储油罐的损伤机理和光纤光栅传感器的工作原理进行了分析,认为可以利用光纤光栅传感 器对大型储油罐进行在线实时损伤监测。通过识别和监测储油罐累积损伤的位置和发生程度,对整个储 油罐系统进行损伤评估,据此采取防治措施。需要解决的问题有:应变与温度的交叉敏感和光纤光栅传 感器的安装。     

泥浆脉冲信号的小波检测方法研究及应用

在目前采用钻井液脉冲方式传输信号的无线随钻测量系统中,由于泥浆压力、井深、泵压力等信道传输特性的影响,测量系统中在井口采集的泥浆脉冲信号往往包含了各种噪声,直接影响到有用信号检测结果的正确性。对泥浆脉冲信号的传输特性及信号中噪声的特性进行了深入的分析,提出以小波分析为基础的泥浆脉冲信号检测方法。现场数据应用结果表明,该方法能够有效去除信号中的噪声并在不引起明显失真的情况下检测出井下有用信号,在泥浆脉冲信号处理中有广阔的应用前景。     

井下钻压测量装置研制及应用

介绍了一种基于液压测试技术设计的井下钻压随钻测量装置,可实时测量井下钻压、井下环空压力等工程参数。对井下钻压获取方法及特点进行分析,对井下钻压测量装置的总体结构、原理、特点及工作性能指标进行简要介绍;最后对测量仪在试验井的实测数据进行分析,井下钻压测量装置请晰记录了接单根、开泵、停泵、起钻、通井、下钻、钻进等工况下的钻压和井下环空压力,所记录数据与录井数据和现场工况符合良好。     

机油泵质量测试系统上位计算机应用程序设计

论述了汽车用机油泵的质量检测系统中上位计算机的功能和程序设计方法.机油泵质量检测的主要参数有温度、压力、转速和流量等.机油泵参数检测系统由各类相关传感器、单片机数据采集和上位计算机数据处理三部分组成.上位计算机的主要功能是将传感器、数据采集系统采集、转换、传送过来的数据接收到上位计算机、数据保存至相应的数据库、后期参数分析和各种数据应用等.上位计算机的应用程序采用了Visual Basic语言进行设计.     

人造板加工制造在线测控技术中复合多功能传感器的设计

系统地介绍了应用压阻效应和热敏效应原理设计一套精度高、体积小、功能强的复合多功能传感器,它能集温度和压力与一体,使一个传感器能同时测量几个参数的智能型传感器。并通过数字信号处理、传感器封装等技术,制作了满足人造板热压机生产过程中在线实时测控系统的复合多功能温度/压力传感器。     

钻井液性能自动化在线测量研究

钻井液在钻井过程中的作用极为关键,具有携带钻屑、稳定井壁和传输信号等功能。钻井液在线测量钻井参数并由此预测诊断井下复杂问题已成为现实。介绍了在大型钻井液流动回路系统中所进行的试验过程和结果,测量参数包括:流变性、密度、油水比、电稳定性(油基钻井液)、电导率(水基钻井液)和粒度分布,在线测量结果与常规离线测量结果基本相符。在线传感器可用于油田现场,进行钻井复杂问题的自动化诊断,为油田现场应用提供了大量宝贵的数据。     

基于蚁群算法的RBF神经网络在冲量式谷物流量传感器中的应用

针对压力传感器存在温度漂移的问题,提出了一种基于蚁群算法的RBF神经网络优化算法。首先根据压力传感器测量电路得到电压U_b与电流I的关系,因其存在很大的温度误差,须要采用适当的补偿方法对外界温度造成的误差加以修正。然后通过压力传感器输出电压U与温度T、压强P、电源波动γ的关系建立压力传感器温度补偿模型,分别在18.4、32.5、41.8、65.6℃共4个温度点进行试验数据采集并对试验结果进行归一化处理。最后利用蚁群算法进行寻优和自适应调整发挥系数的特点作为聚类算法确定RBF神经网络基函数中心,选取BP算法、RBF算法、基于蚁群的RBF算法3种方法对压力传感器进行非线性温度补偿仿真试验。结果表明:基于蚁群算法的RBF神经网络模型补偿精度最高,收敛速度最快。将此研究应用于冲量式谷物流量传感器中,可大大提高传感器的稳定性和准确性。     

R481型收割机油液监测系统的改进

分析了R481型收割机的油液监测技术上存在的问题,提出了利用AVR处理器控制激光产生脉冲,采用双光路光纤传感器进行信号调制,然后通过LOG114芯片放大后,输入AVR进行处理,得到油液的污染信息的设计方法。     

基于信任度的多传感器数据融合在农业物联网的应用

农业物联网在农业温室大棚应用非常广泛,传感器采集温室大棚的各项参数是非常重要的环节。温室大棚中的传感器由于硬件和位于大棚中的地理位置等原因导致传感器数据不精准。针对这一问题本文提出了一种基于信任度的多传感器数据融合方法。通过定义指数信任度函数的方法,利用指数函数的特征对传感器监测的传感数据间的信任程度进行量化处理,利用信任度矩阵计算每个传感器采集温度数据的信任程度,并根据信任程度在数据融合时合理的分配权重,推导出数据融合公式,实现多传感器数据融合的目标。分析温室大棚温度数据融合结果可知,经过数据融合后的温度数据更加的精准,贴近实际情况和更好的参考价值,从而能够更好地指导农业生产,提高产量。     

油气管道安全预警技术现状

近年来由于第三方施工造成的管道破坏事件频频发生,管道安全防护问题受到广泛关注,急需长距离油气管道实时安全防护技术从而保障管道安全运行。管道安全预警技术可通过埋设在土壤中的传感器采集信号,实现对人为活动的识别和判断。目前,常用的管道安全预警技术主要包括光纤传感和地震波检测。根据采用的光学原理的不同,光纤传感类管道安全预警技术可分为MachZehnder型、Sagnac型、Bragg光纤光栅型及Φ-OTDR型4类。在此对光纤传感类管道安全预警技术和地震波检测类安全预警技术进行了综合分析,从技术原理、占用光纤数量、监测距离、灵敏度和识别效果等几个方面对各项技术进行了比较,给出了各项技术的优缺点,可为今后油气管道安全预警技术的选择和应用提供有益参考。     

高频CO2激光脉冲写入PCF-LPFG传感特性研究

采用高频CO2激光技术在柚子型光子晶体光纤(PCF)上写入长周期光纤光栅(LPFG),并对其温度、应变和弯曲特性进行了实验研究。实验测得,PCF-LPFG谐振波长的温度和应变灵敏度分别为0.002nm/℃和0.001 8nm/με,谐振峰损耗值对温度和应变不敏感。由于高频CO2激光写入为单侧写入,导致PCF-LPFG透射谱的弯曲特性与方向和曲率直接相关。选择弯曲灵敏度较大的方向进行了弯曲测试,测得在一定的曲率范围内,PCF-LPFG的谐振波长及谐振峰损耗值的灵敏度分别为-5.45nm/m-1和3.32dB/m-1。基于PCF-LPFG的透射谱温度不敏感特性,本文为制作不受温度影响的应变和弯曲传感器提供了新的方法。     

智能光纤技术在简支转连续梁桥施工中的应用

在研究光纤传感器原理的基础上,进行了室内标定和布设工艺的研究,并在简支转连续粱施工的黑大公路牛头山大桥上布设了光纤光栅应变传感器,监测了预应力箱形梁张拉过程的钢筋应变历程,以及单梁静载试验的钢筋和混凝土的应变。通过近12个月的施工全过程观察,实践证明光纤传感器读数稳定,性能可靠,可以用于桥梁长期监测,作用明显优于传统的电阻应变片。     

基于光纤光栅应变箍传感器的管道局部腐蚀监测

为了对管道局部腐蚀进行长期、实时监测,自行开发了一种光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)应变箍传感器。介绍了基于FBG应变箍传感器的管道局部腐蚀监测原理,利用这种传感器测量管道的平均环向应变,实现对管道局部腐蚀的监测。将FBG应变箍传感器安装在局部壁厚不同程度减小的钢管道外壁上,分别测量各个管段的平均环向应变,开展局部腐蚀模拟试验。利用材料力学理论计算相同压力下不同腐蚀程度管段的平均环向应变,并用有限元软件进行模拟分析。结果表明:FBG应变箍传感器可以监测到管道平均环向应变的变化,进而反映管道局部腐蚀程度。这种基于管道环向应变监测管道局部腐蚀的方法具有很好的应用前景。     

基于分布式光纤声波传感技术的管道侵入识别与定位

管道输送是石油工业中常见的运输方式,其安全监测受国内外研究者的广泛关注,人工侵入事件的识别与报警是其重要研究方向之一。基于光纤传感技术,可以采用同沟铺设的光缆对管道沿线进行监测,获得包括侵入事件在内的各种信号,然而传统分布式光纤震动传感器记录的信号缺少相位信息,无法定位事件。在此使用分布式光纤声波传感器,利用10 km埋地光缆记录了两个不同场地的人工侵入事件信号,采用长短窗比值法识别出这些信号。依据多道时差技术进行网格搜索定位侵入事件,根据定位结果对事件危险性进行评估。试验初步探索了利用分布式光纤声波传感技术开展侵入事件的识别与报警的可行性。     

光纤液滴分析技术对红松和白松树种的识别

针对红松和白松特征相似,容易被冒充的现象,提出了采用光纤液滴分析技术对两者进行树种识别的方法。采用高压反应釜对白松和红松木屑进行了液化,由光纤液滴分析仪实验装置得到了相应的光纤液滴指纹图。比较了两者指纹图的形状,提取了液滴总周期、光纤信号的平均值、光纤信号的波谷值、光纤信号的波峰值等9个特征,结果表明:二者的指纹图在形状上有明显的差异,9个特征值中,3个特征值的相对差异小于10%,1个特征值的相对差异超过了10%,5个特征值的相对差异超过了50%。运用方差分析对两个树种的特征值差异性进行了检验,得出两个树种的特征值差异性显著(P值为0.002 887)。说明光纤液滴分析技术具备识别红松和白松树种的能力。     

完整抛磨光纤光栅3层介质波导模型数值模拟

应用3层结构光纤波导模型,借助计算软件改变外界折射率、剩余包层厚度等参数,对完整抛磨光纤光栅在外界环境影响下的Bragg波长变化进行数值模拟。数值模拟的结果表明,随着外部环境折射率的提高,有效折射率从初值渐骤升至最大值,后略有下降,Bragg波长表现为外界折射率接近纤芯折射率时,红移而又略回蓝移。在设定不同的外界折射率情况下,光纤光栅的有效折射率都呈现出当包层半径较大时保持不变,包层半径减小到某值后光纤光栅的有效折射率突然增加,达到顶峰的有效折射率仍小于各自的外界折射率。所得结果对于侧边抛磨光纤光栅的设计、液位测量和折射率传感技术具有重要的指导意义。     

基于多源信息融合的管道泄漏监测

采用OPC技术对管道运行参数进行远程高速采集,运用过程平稳熵对管道瞬变状态进行识别,将由管道泄漏引起的压力、流量、密度、温度等运行参数以及管道参数、油品参数进行融合诊断,以弥补单一传感器或同类型传感器进行泄漏诊断造成的泄漏识别准确度和定位精度较低等不足。将基于多源信息融合的管道泄漏诊断方法用于西部原油成品油管道的泄漏监测,结果表明,该方法能有效地识别泄漏,具有较高的泄漏定位精度。     

一种鲁棒的RSSI测距定位算法

基于RSSI测距定位方法因其信号获取便捷、成本低、功耗小等优点受到广泛关注。然而传感器节点部署的实际环境复杂多变,使得基于RSSI测距的定位结果常常不稳定。针对传感器节点部署的随机性和测距信号受复杂环境的影响等因素,提出了一种鲁棒的RSSI测距位置估计算法。算法分别在测距阶段和计算坐标阶段最大限度消除误差,以达到提高定位精度。理论分析和仿真结果表明,新的算法比以往同类算法具有更高的精度和更强的稳定性。