機械裝置的光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)及應(yīng)用/數(shù)字制造科學(xué)與技術(shù)前沿研究叢書
定 價:75 元
叢書名:數(shù)字制造科學(xué)與技術(shù)前沿研究叢書
- 作者:譚躍剛,洪流 著
- 出版時間:2018/1/1
- ISBN:9787562956839
- 出 版 社:武漢理工大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TB4
- 頁碼:188
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)可通過光波長調(diào)制實現(xiàn)多參數(shù)、分布式、大容量的動態(tài)檢測,可有效彌補電類傳感器在長期穩(wěn)定性、耐腐蝕性、抗電磁干擾、多測點布置等方面的不足,可用于各種設(shè)施和設(shè)備/裝備的在線監(jiān)測。
《機械裝置的光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)及應(yīng)用/數(shù)字制造科學(xué)與技術(shù)前沿研究叢書》在介紹光纖光柵傳感與波長解調(diào)等基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合作者課題組10余年來在光纖光柵傳感檢測技術(shù)及其應(yīng)用研究所取得的經(jīng)驗和成果,詳細介紹了光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)及光纖光柵傳感檢測技術(shù)在機械裝備監(jiān)測方面的應(yīng)用案例。
《機械裝置的光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)及應(yīng)用/數(shù)字制造科學(xué)與技術(shù)前沿研究叢書》可供從事結(jié)構(gòu)及機械裝備監(jiān)測等工作的工程技術(shù)人員、相關(guān)領(lǐng)域科研院所的科研人員與大專院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生參考閱讀。
在大型工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和機電裝備安全監(jiān)測等領(lǐng)域,多測點(分布式)的參數(shù)檢測已成為一種必然的發(fā)展趨勢,特別是在航空航天、核工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域,相應(yīng)設(shè)施和裝備的狀態(tài)監(jiān)測更是需要多測點(分布式)多參數(shù)的動態(tài)檢測技術(shù)。光纖光柵作為一種新型的光纖無源傳感器件,以其細小柔軟、抗電磁干擾、環(huán)境適應(yīng)性強、耐腐蝕、傳感光信號可遠距離傳輸,且在一根光纖上可制備多個光纖光柵實現(xiàn)一線多點測量等特點,可組成多測點(分布式)多參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所需的理想傳感網(wǎng)絡(luò)。因此,近年來,光纖光柵傳感器技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注,先后研究開發(fā)了多種光纖光柵傳感器及其傳感網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的檢測系統(tǒng),形成了多測點(分布式)多參數(shù)光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù),并在工業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,在未來的智能制造、智能家居、智能交通等領(lǐng)域也將扮演重要的角色。
光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)可通過光波長調(diào)制實現(xiàn)多測點(分布式)多參數(shù)、大容量的動態(tài)檢測,可有效克服電類傳感器在長期穩(wěn)定性、耐腐蝕性、抗電磁干擾、多測點布置等方面的不足,應(yīng)用于各種設(shè)施和設(shè)備/裝備監(jiān)測,可實現(xiàn)從靜態(tài)檢測到動態(tài)檢測、從單信號檢測到多信號檢測、從單測點檢測到多測點檢測、從離線檢測到在線檢測、從定期檢測到長期連續(xù)檢測的轉(zhuǎn)變,基于這種多測點(分布式)多參數(shù)的動態(tài)檢測易于獲得設(shè)施和設(shè)備/裝備運行所呈現(xiàn)的多維性、時變性、耦合性和非線性的特征信息,從而可提高各種設(shè)施和設(shè)備/裝備健康安全監(jiān)測的水平。另外,光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)也可應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā),可從多維、分布、動態(tài)等多個角度提供性能測試與驗證手段,對提高新產(chǎn)品開發(fā)能力和水平都有積極的作用。因此,研究和開發(fā)光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)及其系統(tǒng),對發(fā)展現(xiàn)代檢測技術(shù)、提高監(jiān)測診斷技術(shù)的水平和促進新產(chǎn)品開發(fā)都具有重要的意義。
本書是對我們十余年來在光纖光柵傳感檢測技術(shù)研究及其應(yīng)用所取得成果的總結(jié),得到了國家國際科技合作專項(科技部)“重型數(shù)控機床光纖傳感在線監(jiān)測與熱誤差補償合作研究”(項目編號:2015DFA70340)的支持,其主要內(nèi)容包含光纖光柵傳感基本原理、光纖光柵傳感器及其傳感網(wǎng)絡(luò),以及在機械裝備監(jiān)測方面的應(yīng)用。希望本書的出版能對監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員有所幫助,同時也希望通過本書的出版擴大與讀者的交流、切磋和討論,以共同推動我國檢測技術(shù)的發(fā)展。
1 緒論
1.1 動態(tài)檢測的概念和任務(wù)
1.1.1 動態(tài)檢測
1.1.2 動態(tài)檢測的主要任務(wù)
1.2 光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)與系統(tǒng)
1.2.1 光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)
1.2.2 光纖光柵動態(tài)檢測系統(tǒng)的基本組成
1.2.3 多測點(分布式)多參數(shù)動態(tài)信號的分析處理
1.3 光纖光柵動態(tài)檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 大型工程結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測的應(yīng)用
1.3.2 機械裝備運行狀態(tài)檢測的應(yīng)用
1.3.3 其他檢測應(yīng)用
2 光纖光柵檢測基礎(chǔ)
2.1 光纖光柵
2.1.1 光纖光柵的制作
2.1.2 光纖光柵的類型
2.2 光纖光柵的傳感原理和性能指標(biāo)
2.2.1 光纖光柵的傳感原理
2.2.2 光纖光柵的傳感性能指標(biāo)
2.3 光纖光柵增敏封裝
2.3.1 光纖光柵應(yīng)變增敏
2.3.2 光纖光柵溫度增敏
2.4 光纖光柵波長解調(diào)技術(shù)
2.4.1 光纖光柵波長解調(diào)的基本概念
2.4.2 單點光纖光柵波長解調(diào)
2.4.3 多點光纖光柵波長解調(diào)
2.5 光纖光柵的交叉敏感解耦原理
2.5.1 應(yīng)變與溫度交叉敏感解耦
2.5.2 壓力與溫度交叉敏感解耦
2.5.3 位移與溫度交叉敏感解耦
2.6 光纖光柵的復(fù)用技術(shù)
2.6.1 光纖光柵波分復(fù)用技術(shù)
2.6.2 光纖光柵時分復(fù)用技術(shù)
2.6.3 光纖光柵空分復(fù)用技術(shù)
3 光纖光柵傳感器
3.1 光纖光柵應(yīng)變傳感器
3.1.1 粘貼式光纖光柵應(yīng)變傳感器
3.1.2 增敏型光纖光柵應(yīng)變傳感器
3.2 光纖光柵溫度傳感器
3.2.1 裸光纖光柵溫度傳感器
3.2.2 增敏型光纖光柵溫度傳感器
3.3 光纖光柵振動傳感器
3.3.1 非接觸式光纖光柵振動傳感器
3.3.2 溫度解耦的光纖光柵振動傳感器
3.3.3 二維光纖光柵振動傳感器
3.3.4 三維光纖光柵振動傳感器
3.4 光纖光柵位移傳感器
3.4.1 光纖光柵位移測量原理
3.4.2 光纖光柵位移傳感器的傳感特性
3.5 光纖光柵壓力傳感器
3.5.1 光纖光柵壓力測量原理
3.5.2 光纖光柵壓力傳感器的傳感特性
4 光纖光柵動態(tài)檢測信號的傳輸與處理
4.1 分布式光纖光柵傳感信號的傳輸
4.1.1 分布式光纖光柵傳感信號的傳輸要求
4.1.2 分布式光纖光柵傳感信號的傳輸方法
4.2 非接觸光纖信號耦合傳輸方法
4.2.1 非接觸光纖信號耦合傳輸原理
4.2.2 非接觸光纖信號耦合傳輸方法
4.2.3 旋轉(zhuǎn)機械光信號的光耦合傳輸
4.3 分布式傳感信號的配準(zhǔn)與融合原理
4.3.1 分布式傳感信號的時空配準(zhǔn)方法
4.3.2 分布式傳感信號的融合原理
4.4 非平穩(wěn)信號處理的基本方法
4.4.1 短時傅立葉變換
4.4.2 小波變換
4.4.3 希爾伯特-黃變換
4.4.4 局部均值分解
5 大型薄壁結(jié)構(gòu)件變形的光纖光柵動態(tài)檢測
5.1 大型薄壁結(jié)構(gòu)件變形檢測
5.1.1 薄壁件變形的光學(xué)監(jiān)測技術(shù)
5.1.2 薄壁結(jié)構(gòu)件變形的在線監(jiān)測技術(shù)
5.2 大型薄壁件的光纖光柵測量
5.2.1 大型薄壁件變形的光纖光柵分布測量系統(tǒng)
5.2.2 大型薄壁件的光纖光柵測點布置
5.2.3 大型薄壁件變形的重構(gòu)計算模型
5.3 基于光纖光柵測試數(shù)據(jù)的大型薄壁件可視化實時變形監(jiān)測系統(tǒng)
5.3.1 可視化監(jiān)測
5.3.2 三維曲面重構(gòu)基本原理
5.3.3 大型薄壁件變形的可視化監(jiān)測
6 旋轉(zhuǎn)機械的光纖光柵動態(tài)檢測
6.1 旋轉(zhuǎn)機械動態(tài)檢測的基本問題
6.1.1 旋轉(zhuǎn)機械動態(tài)檢測的概念
6.1.2 旋轉(zhuǎn)機械動態(tài)檢測的主要方法
6.1.3 旋轉(zhuǎn)機械動態(tài)檢測的主要問題
6.2 旋轉(zhuǎn)機械光纖光柵動態(tài)檢測方法
6.2.1 旋轉(zhuǎn)機械的光纖光柵測點布置
6.2.2 旋轉(zhuǎn)機械光纖光柵多測點(分布式)多參數(shù)檢測系統(tǒng)
6.3 旋轉(zhuǎn)葉片的光纖光柵動態(tài)檢測
6.3.1 旋轉(zhuǎn)葉片的光纖光柵測點布置
6.3.2 基于光纖光柵的旋轉(zhuǎn)葉片狀態(tài)監(jiān)測實驗系統(tǒng)
6.3.3 旋轉(zhuǎn)葉片的靜態(tài)特性測試
6.3.4 旋轉(zhuǎn)葉片的動態(tài)特性測試
6.4 汽輪機轉(zhuǎn)子的光纖光柵動態(tài)檢測
6.4.1 轉(zhuǎn)子的光纖光柵測點布置
6.4.2 轉(zhuǎn)子的光纖光柵動態(tài)檢測與分析
6.5 齒輪箱的光纖光柵動態(tài)檢測
6.5.1 旋轉(zhuǎn)齒輪的光纖光柵測點布置
6.5.2 旋轉(zhuǎn)齒輪的光纖光柵動態(tài)檢測與分析
7 大型金屬結(jié)構(gòu)件熱變形的光纖光柵動態(tài)檢測
7.1 大型金屬結(jié)構(gòu)件熱變形的基本問題
7.1.1 熱變形的基本概念
7.1.2 熱變形測量的主要方法
7.1.3 熱變形測量的主要問題
7.2 大型金屬結(jié)構(gòu)件熱變形光纖光柵測量
7.2.1 大型金屬結(jié)構(gòu)件熱變形光纖光柵測量的優(yōu)勢
7.2.2 大型金屬結(jié)構(gòu)件熱變形的光纖光柵測點布置
7.2.3 基于測量數(shù)據(jù)的大型金屬結(jié)構(gòu)件熱變形計算方法
7.3 大型數(shù)控機床熱變形誤差的光纖光柵檢測
7.3.1 大型數(shù)控機床熱變形誤差的基本問題
7.3.2 大型數(shù)控機床熱變形誤差光纖光柵測量
參考文獻