刘月明
- 作品数：23 被引量：103H指数：7
- 供职机构：中国计量学院光学与电子科技学院更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信一般工业技术电气工程更多>>
- 基于双金属膜和法布里-珀罗干涉结构的光纤温度传感器被引量：1
- 2010年
- 研究了一种新型的光纤法布里-珀罗干涉腔(F-P腔)结构的温度传感器,该传感器的F-P腔由双层金属膜和光纤端面构成,当被测温度发生变化时,基于双层金属膜的"双膜热挠曲效应"使得F-P干涉腔长发生变化,从而导致F-P腔输出的光强发生变化,通过测量该光强的变化即可测定相应的待测温度。在理论分析的基础上,运用有限元分析软件ANSYS对传感器的结构参数进行了优化,并对加工和封装后的传感器进行了实验测试,实验结果表明该传感器在测温0～80℃的范围内灵敏度达到了62.82nw/℃,综合精度优于±0.7%。该传感器具有结构简单、成本低、量程可根据双金属膜参数自由选择以及灵敏度较高等特点。
- 张少君刘月明
- 关键词：温度传感器光纤
- 一种用于低频测量的光纤光栅振动传感器被引量：3
- 2010年
- 利用光纤光栅敏感技术,设计了一种用于低频测量的光纤光栅振动传感器.该传感器采用了等强度悬臂梁作为振动传感元件,并在等强度悬臂梁的上下双面优化布置性能匹配的两个光纤光栅,一个为振动敏感测量光栅,另一个为信号匹配滤波解调光栅.该结构设计可以补偿温度的不利影响,同时也提高了传感器信号检测的灵敏度.实测结果表明,该传感器可以用于25 Hz以下的低频目标的振动测量.
- 张少君刘月明
- 关键词：光纤布拉格光栅温度补偿振动传感器
- 基于AWG的耐高温长周期光纤光栅应变监测信号解调技术研究被引量：4
- 2012年
- 对一种耐高温的长周期光纤光栅应变检测信号解调技术进行了研究。首先对耐高温光纤光栅的制备方法和高温性能进行了分析和测试,然后采用阵列波导光栅(AWG)器件,对基于等强度悬臂梁的应变检测信号解调技术进行了研究,证实了AWG信号解调技术具有结构简单、技术新颖以及性能可靠的特点。在AWG解调方法中对测试数据的谱线重塑方法进行了讨论,并采用数据融合算法对温度交叉敏感的温度补偿算法进行了实验研究,取得了明显的温度补偿效果。
- 华静刘月明何正炎陈忠友楼俊刘涛
- 关键词：长周期光纤光栅信号解调
- 聚合物光栅光波导器件的微复制技术
- 2010年
- 采用纳米压印微复制技术方法,研制了一种新型的聚合物柔性光栅光波导敏感器件,该器件可用于介入式医用导管的微弯挠曲监测或类似场合的微变形监测。重点阐述了聚合物柔性光栅光波导器件的微复制模具和器件微复制的工艺方法,并对制备工艺技术中的关键技术问题进行了讨论,讨论了测试光纤耦合一体化光栅波导器件的工艺方法。最后利用硅微模具和紫外固化介质材料,成功制备出了截面尺寸为4μm×20μm、光栅周期为0.75μm的聚合物柔性光栅光波导器件。
- 刘月明张少君
- 基于双直角棱镜的光纤光度传感器
- 2014年
- 设计了一个结构紧凑、灵敏度可调的双直角棱镜反射室,并结合光纤传感技术用于溶液光度分析,通过测量吸光度确定水中痕量物质的浓度和消光系数。带尾纤的自聚焦准直透镜发射的检测光束在反射室内往返4次,最后由接收光纤接收。论述了光度传感器的检测原理及棱镜反射室的设计方法,分析给出了棱镜室中光束的传输特性方程,以及单波长法测浓度和消光系数的测量方程,并通过实验进行了研究。结果表明,通过改变两棱镜底面间距,可调节光程,进而改变传感器灵敏度;该光度传感器的灵敏度为普通单程吸收池灵敏度的4倍,更加适合痕量物质的检测。
- 吴刚刘月明高晓良
- 关键词：光纤传感器光度测量直角棱镜灵敏度
- 长周期光纤光栅传感信号解调技术研究现状被引量：5
- 2012年
- 长周期光纤光栅(LPFG)对温度、应变、液体浓度等外界环境变化的敏感度要远高于光纤布拉格光栅(FBG),在传感领域具有广泛的应用前景。然而LPFG的传感信号解调技术尚不成熟,大大制约了LPFG在传感领域的应用。针对现有LPFG传感信号的解调方法进行分析与评述,着重介绍了基于边沿滤波技术、法布里-珀罗(F-P)腔扫描滤波技术和阵列波导光栅(AWG)技术的几种解调方案,并对各个方案在解调精度、速度、成本等方面进行了比较与分析。此外,介绍了实现LPFG复用解调的方法,并在总结已有技术优缺点的基础上对LPFG信号解调技术的发展趋势进行了展望。
- 王清伟刘月明田维坚冯桂兰
- 关键词：光纤传感信号解调长周期光纤光栅
- 基于蒙特卡罗模拟的光纤浊度传感器被引量：3
- 2014年
- 在后向散射式浊度测量方法的基础上,采用光纤传感技术,设计了一种Y形光纤束探头结构的浊度传感器,并在光纤束探头前端配置平面镜作为光反射配合目标。根据朗伯比尔定律通过实验研究了消光系数与浊度的线性关系,基于蒙特卡罗法建立了待测液中的光子散射模型,模拟不同检测情形下的传感器接收光强,优化得到光纤束到平面镜的最佳距离。标定接收光强与消光系数的关系曲线用于测量。此法简单高效,能检测消光系数低至0.059cm-1的水质,平面镜的有效使用将传感器灵敏度提高10倍以上。此传感器可用于便携式检测,结合空分和时分复用技术可实现在线监测。
- 吴刚刘月明许宏志陈飞华黄杰
- 关键词：光纤传感器浊度消光系数蒙特卡罗模拟
- 适于高温压力管道表面应变监测的光纤光栅应变片技术研究被引量：2
- 2013年
- 为监测高温压力管道表面应变的快速变化,在制作耐300℃高温光纤光栅基础上,设计了1种适于高温环境下压力管道表面应变检测的光纤布拉格光栅应变片,该光纤光栅应变片选用3只聚酰亚胺涂覆层光纤布拉格光栅和高温恒弹合金基底,经高温粘接工艺进行封装,适用于压力管道二维表面高温应变检测。采用等强度悬臂梁方法,对封装好的高温光纤光栅应变片进行了高温性能和应变性能实验测试,验证了高温光纤光栅应变片的工作性能,给出了高温管道光纤光栅应变片监测系统的技术方案。
- 何正炎陈忠友丁益刘月明
- 关键词：光纤光栅应变片
- 卡尔曼滤波在分布式拉曼光纤温度传感系统去噪中的应用被引量：13
- 2014年
- 提出一种基于卡尔曼滤波的统计学方法,对光纤温度传感系统的状态进行实时估计并去除系统的噪声,提高光纤传感系统的准确度。光纤温度传感系统属于线性动态系统,被测温度是服从高斯-马尔科夫随机过程的离散时间状态变量,状态噪声是加性高斯白噪声。基于贝叶斯最大后验概率推论(MAP)和最小均方误差(MMSE)准则,新的测量值通过量测更新方程修正后验状态估计值。这种迭代的算法最终可以得到状态的最优估计值。该模型和算法应用在分布式拉曼光纤温度传感系统(DOFS)FGC-LR中,对其性能进行研究。用局部方差和信噪比评估该算法去噪的能力。常温点处温度的局部方差减小了83.56%,高温点处减小了84.09%。两探测点处的温度信噪比分别提高了18.45%和16.80%。算法在提高光纤传感系统的准确度,实现实时测量上取得了很好的效果。
- 刘涛张文平陈慧芳冯桂兰刘月明
- 关键词：卡尔曼滤波去噪
- 高温光纤布拉格光栅“T”型应变片技术研究被引量：2
- 2013年
- 设计了一种适于300℃高温环境下应变检测的光纤布拉格光栅应变片,该光纤光栅应变片采用"T"型结构,适用于二维表面高温应变检测。光栅应变片选用三只聚酰亚胺涂覆层光纤布拉格光栅和高温恒弹合金基底,经高温粘接工艺进行封装。对制取的高温光纤布拉格光栅进行了8 h高温煺火性能测试,证实了其高温环境下工作的适用性。采用等强度悬臂梁方法,对封装的高温光纤光栅应变片进行了高温性能和应变性能测试,得到了光纤光栅"T"型应变片对温度和应变的灵敏度,验证了高温光纤光栅应变片的工作性能。
- 曾虹乐淑萍刘月明
- 关键词：光纤布拉格光栅
