基于FBG的三維矢量加速度傳感機(jī)理及技術(shù)研究.pdf

1、利用光纖傳感器探測(cè)地震波是近年來(lái)發(fā)展的一種新型地震波探測(cè)技術(shù)。與傳統(tǒng)的電傳感技術(shù)相比，光纖傳感器具有靈敏度高、抗雷擊及電磁干擾、絕緣性好、組網(wǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在地震波的檢測(cè)、天然氣石油等礦產(chǎn)的勘探以及周界安全上有著很大的應(yīng)用潛力。具有良好的應(yīng)變和溫度特性的光纖布喇格光柵(FBG，F(xiàn)iber Bragg Grating)傳感器是目前光纖光柵傳感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　 本文介紹了光纖光柵傳感器的傳感特性和優(yōu)越性，對(duì)基于FBG三維加

2、速度傳感器進(jìn)行了理論分析、有限元模擬和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了激振實(shí)驗(yàn)。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1)針對(duì)目前光纖加速度傳感器研究中的不足結(jié)合隧道超前探測(cè)的加速度計(jì)的要求，對(duì)光纖光柵加速度傳感器的傳感結(jié)構(gòu)、解調(diào)原理進(jìn)行了研究。論文首先從傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，對(duì)于目前存在的單分量、二分量、三分量光纖加速度傳感器進(jìn)行調(diào)研，深入了解三分量光纖加速度傳感器的懸掛型，順變柱體型，懸臂梁型等結(jié)構(gòu)。
　　 2)對(duì)于課題

3、組自己設(shè)計(jì)的二分量加速度傳感器進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證該種傳感器結(jié)構(gòu)和解調(diào)方案的可行性。然后在二分量加速度傳感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，簡(jiǎn)化了傳感器的結(jié)構(gòu)和組裝工藝，給出了三分量光纖光柵加速度傳感器的設(shè)計(jì)方案。
　　 3)針對(duì)三分量光纖光柵加速度傳感器做了較為全面的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)階段包括定量分析、定性分析和抗擊打性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分為瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)、正弦激振實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分。瞬態(tài)激振實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境不同分為地下防空洞實(shí)驗(yàn)和模擬地下巖土環(huán)境實(shí)驗(yàn)。給出了