基于光纤光栅的煤矿瓦斯压力测量的关键技术研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.2 课题背景及研究意义 | 第11-20页 |
| 1.2.1 煤层瓦斯压力测定的研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.2 光纤光栅技术的发展 | 第18页 |
| 1.2.3 FBG压力传感器的国内外研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 本文的主要研究工作和内容 | 第20-23页 |
| 2 光纤光栅传感原理及技术 | 第23-33页 |
| 2.1 光纤光栅的结构和类型 | 第23-24页 |
| 2.1.1 光纤的结构 | 第23页 |
| 2.1.2 光纤光栅及分类 | 第23-24页 |
| 2.2 光纤布拉格光栅传感器机理 | 第24-29页 |
| 2.2.1 FBG传感器基本原理 | 第24-25页 |
| 2.2.2 Bragg光栅应变传感特性 | 第25-27页 |
| 2.2.3 Bragg光栅温度传感原理 | 第27-28页 |
| 2.2.4 温度-应变交叉敏感问题 | 第28-29页 |
| 2.3 光纤光栅复用技术和传感网络 | 第29-31页 |
| 2.3.1 波分复用技术 | 第29页 |
| 2.3.2 时分复用技术 | 第29-30页 |
| 2.3.3 空分复用技术 | 第30页 |
| 2.3.4 传感网络 | 第30-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-33页 |
| 3 基于FBG的瓦斯压力传感器的研制 | 第33-49页 |
| 3.1 平膜片压力传感器的理论模型 | 第33-39页 |
| 3.1.1 平膜片力学理论模型 | 第34-35页 |
| 3.1.2 纯平面膜片受力分析 | 第35-38页 |
| 3.1.3 带有硬心膜片受力分析 | 第38-39页 |
| 3.2 传感器敏感单元力学分析 | 第39-43页 |
| 3.3 材料及参数的选择 | 第43-44页 |
| 3.3.1 光纤Bragg光栅的选择 | 第43页 |
| 3.3.2 膜片材料的选择 | 第43-44页 |
| 3.3.3 膜片参数的选择 | 第44页 |
| 3.4 弹性膜片的应变分析 | 第44-46页 |
| 3.4.1 弹性膜片应变理论计算 | 第44-45页 |
| 3.4.2 弹性膜片应变仿真分析 | 第45-46页 |
| 3.5 传感器封装方案 | 第46-48页 |
| 3.5.1 传感器结构方案 | 第46-47页 |
| 3.5.2 加工及封装工艺 | 第47-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 光纤光栅压力测量系统研究 | 第49-57页 |
| 4.1 FBG压力测量系统总体结构 | 第49页 |
| 4.2 FBG压力分布式测量方案 | 第49-51页 |
| 4.3 FBG测压单元的基本组成 | 第51-56页 |
| 4.3.1 光纤光栅传感系统中的光源 | 第51-52页 |
| 4.3.2 光纤光栅传感系统中的连接 | 第52-53页 |
| 4.3.3 光纤耦合器 | 第53-54页 |
| 4.3.4 光开关 | 第54-55页 |
| 4.3.5 FBGA模块以及解调原理 | 第55-56页 |
| 4.4 解调模块MOI | 第56页 |
| 4.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 5 光纤光栅压力测量系统性能测试与分析 | 第57-73页 |
| 5.1 FBG压力传感器测试系统 | 第57-58页 |
| 5.1.1 搭建压力测试平台 | 第57-58页 |
| 5.1.2 压力灵敏度测试 | 第58页 |
| 5.2 温度影响测试 | 第58-60页 |
| 5.2.1 温度影响测试 | 第59-60页 |
| 5.3 数据处理及误差分析 | 第60-68页 |
| 5.4 压力特性测试 | 第68-69页 |
| 5.5 稳定性测试 | 第69-70页 |
| 5.6 本章小结 | 第70-73页 |
| 6 总结与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第73页 |
| 6.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 作者简历 | 第80-81页 |
| 学位论文数据集 | 第81页 |
