一、光纤光栅传感特性测试仪的研究（论文文献综述）
郭海若,刘琨,江俊峰,徐天华,王双,孙振世,周子纯,薛康,黄悦朗,刘铁根[1]（2021）在《基于可调谐激光器的光纤高低温力热复合多参量传感系统》文中认为为了实现复杂环境下力热参量同时检测的需求,提出了一种光纤力热复合多参量传感系统。首先通过可调谐激光器输出窄带激光信号,信号经3 dB耦合器分别进入由多路光纤光栅传感器组成的温度与应变传感单元和标准具。最后,将获取到的温度与应变传感信号及标准具输出的信号共同送入信号处理单元进行解调。为验证设计系统的有效性,进行了一系列的温度和应变实验。实验结果表明,所提多参量传感系统可以在较大的测量范围内进行精确的温度和应变检测。特别地,系统在-252.75～200.94℃的温度范围内可以实现温度及应变的准确测量,温度测量误差不超过±0.80℃,应变测量误差小于±2.90με。对比传统的设计方案,所提系统具有结构简单、测量范围大、稳定性好和测量精度高等优势。
黄鑫[2]（2020）在《光纤Bragg光栅新型触觉传感器的研究》文中进行了进一步梳理触觉感知是生物体感应外界信息变化的重要功能。同样的,机器人也需要触觉传感功能去精准地检测识别到接触目标的尺寸、应力、温度、材质、形状等信息。随着智能机器人的飞速发展,所需的触觉传感器种类和数量逐渐增多,会带来电磁干扰、集成复杂、信号噪声等一系列的问题。光纤Bragg光栅触觉传感器凭借其具有的体积小、灵敏度高、成本低、生物兼容性好、不受静电和电磁噪音影响等优点,被广泛运用于触觉传感领域。本文基于光纤Bragg光栅（FBG）的新型触觉传感器展开研究。首先,针对医生在微创手术中缺乏手术器械与人体组织之间接触力觉信息的问题,提出了一种FBG新型触觉传感器的结构,该新型结构上的第一个创新是在穿刺针柱靠近针尖的部位固定了一个轮辐式十字梁结构,并对传统弹性梁两端作了双圆弧切削处理;第二个结构上的创新是在穿刺针柱表面上挖有凹槽结构;通过受力模拟对比分析,改进后的新型结构在受力强度上有所提高。将扭矩力传感元件FBG1粘贴在新型弹性梁的上表面用来校准扭矩力的应变,轴向力传感元件FBG3粘贴在凹槽内用来校准轴向力应变。其次,针对力触觉传感实验中温度会对FBG的反射中心波长造成影响的问题,提出了采用参考光纤法来进行温度补偿。参考元件FBG2粘贴在新型弹性梁的下表面,只粘贴其敏感栅区的一个端点,这样FBG2只感受温度的变化不受应力的影响。将力传感元件与参考元件的反射中心波长做差值处理,可以降低温度的干扰,提高FBG新型触觉传感器的力触觉传感性能。最后,对FBG新型触觉传感器的扭矩力、轴向力、温度传感性能进行了研究。对采用参考光纤法后的实验数据进行了分析,其扭矩力分辨率为0.8mN.m,灵敏度为22.8pm/mN·m;轴向力分辨率为0.03N,灵敏度为0.089nm/N。通过对力触觉传感性能数据的分析与其它类似研究报道的性能数据进行对比,说明了本文研究设计的FBG新型触觉传感器具有良好的力触觉传感性能,可以使医生在微创手术中增强对微小力应变的感知能力,不仅可以感知穿刺手术中的轴向力应变,还可以感知微小扭矩力的应变,提高手术的安全可靠性。
李桃源[3]（2020）在《复杂基坑工程三维土压力安全感知装置研发及实践应用》文中指出随着我国城市化进程的加快,基坑工程朝着越来越深、越来越大、周边环境越来越复杂的方向发展,土压力的影响因素也更加多样化和复杂化,给土压力的监测提出更严格的技术要求。现有的土压力传感器多集中在一维监测层面,缺少二维及三维层面的研究及应用,且常规的土压力传感器具有受电磁干扰强、传输距离近、寿命短、稳定性低、难以串联使用等缺点,为实现多载耦合作用下复杂基坑工程土压力变化规律监测,本文基于光纤光栅传感技术及空间应力-应变理论研制出光纤光栅三维土压力传感器,并借助虚拟仪器技术和PHP语言强大的系统构建能力,结合阿里云服务,构建本地云网端监测平台,应用于工程实践,具体的研究工作如下:（1）分析复杂基坑工程的三维土压力监测需求,基于光纤光栅传感特性、温补特性及空间应力-应变理论,完成新型圆膜片式光纤光栅三维土压力传感器的结构和尺寸设计,选择合适的制作材料,并给出传感特性公式,同时通过理论强度校核,计算出额定荷载下,圆膜片中心处和边缘处的等效应力为137.98MPa,满足需小于许用应力146.67MPa的要求,表明传感器的强度符合监测需求。（2）利用ANSYS有限元分析软件建立敏感元件片和传感器模型,研究其弹性特性及结构应变特性,同时建立传感器-介质耦合特性模型,分析传感器各零部件的应力分布及变形特征,比较不同介质参数条件下传感器与介质的耦合性能,验证传感器的强度和稳定性。（3）基于3D打印技术,完成传感器预加工校核,并选用合适的传感元件和封装材料完成零部件的加工制作,同时通过室内标定试验,分析传感器的压力特性和温补特性,拟合出了传感器的标定公式,验证了传感器具有优良的重复性和抗蠕变性,最终得到传感面A至传感面F的最小精度依次为0.0075MPa、0.0079MPa、0.0082MPa、0.0083MPa、0.0088MPa和0.0075MPa,传感面A至传感面F的分辨率依次为0.0025MPa、0.0026MPa、0.0027MPa、0.0028MPa、0.0029MPa和0.0025MPa。（4）分析光纤光栅基坑智能监测系统需求,利用Lab VIEW、PHP、My SQL和阿里云服务技术完成了多源信息监测系统研发,通过将研发的光纤光栅三维土压力传感器和智能监测系统应用于东广场基坑二期施工的监测,得到基坑施工中土体压力的变化规律,验证了传感器和监测系统的实用性,同时搭配光纤光栅位移计和光纤光栅轴力计,保障了施工现场的安全,并指出了施工中的安全隐患,提供了合理化建议。综上所述,针对复杂基坑工程三维土压力监测需求,论文研发的光纤光栅三维土压力传感器在结构设计、传感原理、模拟校核、制作工艺和工程实践方面是可行的,在土压力监测方面具有广泛的应用前景。
侯锦涛[4]（2020）在《冶金起重机箱型主梁健康状态评价方法与监测技术研究》文中研究表明绝大多数冶金起重机工作在高温、高粉尘甚至在含有有害气体的恶劣环境中,工作环境的特殊性决定了冶金用起重机与普通起重机的不同。冶金起重机一旦出现故障,不仅会对工业生产造成影响,更有可能会引起重大的安全事故,并造成严重的损失。因此,安全高效的冶金工业生产对冶金起重机提出了更高的要求,对起重机金属结构的安全性能及健康状态进行监测与评价具有显着的实用价值。针对冶金桥式起重机箱型主梁的工作环境,损伤失效形式与技术性能要求,按照安全性、适用性、耐久性三类使用要求确定了每个要求对应的监测与评价指标,实现了指标的全面而精准的分类。综合考虑使用环境和测量结果的准确性,根据上述三类性能要求,针对每个指标,选择确定了对应的监测方法,并采用层次分析与专家系统相结合的方法,对每个指标的权重值进行了确定,建立了评价体系,设计了评价系统框架,以实现对冶金桥式起重机箱型主梁健康状态的综合评价。在Creo3.0软件中对主梁及其上面的轨道进行了三维实体建模与装配,并利用ANSYS软件,对主梁进行了两种静止工况下的静力学分析,结果显示主梁挠度的最大值出现在载荷居中时的正中位置,从而确定挠度测量时的测点位置和各类传感器的安装位置。研究了基于激光测距的挠度测量方法,介绍了其工作原理与操作步骤,并对测量装置进行了传感器选型和激光器位姿微调机构的设计。利用Creo3.0软件对挠度测量时激光线存在偏角和位置偏移时可能存在的测量误差进行了分析。最后对激光线空间偏角γ进行了标定,改进了挠度计算公式,并通过实际的仿真应用,验证了在偏角较大的情况下,改进后的计算公式具有较高的准确性,主梁挠度的测量精度取决于激光器的测量精度。
肖正兴[5]（2019）在《基于FBGA的光纤光栅解调及应变监测研究》文中研究说明光纤布拉格光栅传感器（FBG）因其灵敏度高、体积小、可靠性高、抗电磁干扰和易于复用实现分布式传感等优良特性,在传感领域得到迅速的发展。伴随着FBG的发展,传感技术的研究也愈发重要。设计高精度、低成本、满足工程需求的FBG传感解调系统成为当前研发的热门。本文首先阐述了FBG的基本原理及其封装方式,根据温度和应变标定试验对裸光纤的传感特性进行说明,通过对光纤光栅波长解调方法的分析,以光纤光栅解调模块（FBGA）为基础,选择合适的硬件配置以及通讯方式,搭建解调的硬件系统。在此基础上,采用C#编程语言和.NET平台,设置了数据采集与处理、数据显示、数据保存和用户管理四个模块,通过完成各个功能模块的代码编写,开发了一套实用的软件系统,实现了软硬件的联调。随后,采用搭建的FBGA解调系统对静动态应变进行监测,包括在薄壁圆筒上完成静态应变监测实验;在等强度梁上的动态应变监测实验中,FBGA解调系统与MOI si155解调系统所测数据具有一致性;使用压电陶瓷作为振动源,监测50Hz到2500Hz频率范围的激励信号,结果表明,FBGA解调系统可监测的信号频率在1500Hz内;对激励信号进行加窗处理,尝试监测铝板中的Lamb波信号。实验得出基于FBGA的光纤光栅解调系统能够实现1500Hz以内的动态信号监测,突破了自带系统不能对动态信号监测的局限性。
张嘉晖[6]（2019）在《基于分布式传感技术的自监测FRP拉索研究》文中研究说明传统的钢索由于自重大、承载效率低的问题,已经成为制约桥梁跨径进一步增大的重要因素,同时大跨桥梁一般位于沿江沿海区域,钢拉索容易受环境腐蚀而影响其正常工作。故以CFRP、BFRP为代表的纤维增强复合材料（简称FRP）凭借其优秀的力学性能和耐腐蚀耐疲劳性能引起了研究者们的关注,大量的研究和工程应用相继开展。但将FRP材料作为拉索这一重要承力构件,仍存在结构设计及工程应用中的一些问题,其中包括无法适用于传统的拉索设计理论,拉索质轻引起的振动问题等。对此需要一种稳定长期的传感测试技术,为FRP索斜拉桥的安全应用保驾护航。本文结合分布式长标距的思想,将石墨烯改性树脂这一自传感材料用于制作自监测BFRP拉索,通过静力试验和疲劳试验对石墨烯改性水性树脂基BFRP的力学及传感性能、基于石墨烯复合薄膜的自监测BFRP拉索短期及长期传感性能进行研究,具体的研究内容和成果包括:1.对四种不同的石墨烯改性水性树脂基BFRP浸胶纱进行静力拉伸试验,试验结果表明,四种BFRP浸胶纱中,未添加交联剂的石墨烯改性水性环氧树脂基BFRP拥有最优的力学性能和传感性能,其在012000με的量程内具有明显的电阻-应变线性响应关系,线性回归系数2超过0.99。此外通过将该石墨烯改性树脂浸胶纱作为长标距传感器粘贴在复合材料筋表面,试验结果证明可以通过浸胶纱的电阻变化有效地监测静力拉伸试验中复合材料筋的应变情况。2.通过比较两种石墨烯复合薄膜在BFRP筋静力拉伸试验中的电阻变化率-应变曲线,未添加交联剂的石墨烯改性水性环氧树脂所制成的复合薄膜更适合作为自监测拉索的传感材料。而且反复静力拉伸的试验结果证明了自监测BFRP拉索具有良好的可重复测试能力。通过定义石墨烯复合薄膜上两种形式、三种程度的摩擦损伤,得到复合薄膜应变传感系数变化与损伤程度呈线性关系,从而给出对于磨损情况下自监测拉索应变传感系数的近似修正方法。石墨烯薄膜的升温试验表明其电阻随温度升高而线性增大,同时分布式传感试验中同一索体多复合薄膜均能独立地表征当前拉索所处的应变水平,由此验证了基于石墨烯复合薄膜分布式传感技术具有一定的可行性。3.在安全系数为3.27的设计应力水平下,通过0.081)、0.101)、0.121)三种应力幅的疲劳试验,得知直至BFRP筋发生宏观疲劳破坏,石墨烯复合薄膜传感性能均未发生较大变化,其电阻值和应变传感系数最大变化分别为7.29%和9.25%;同时结合Miner线性损伤理论与电子显微镜图像对疲劳损伤下传感性能的退化机理进行分析,提出一种基于线性关系的的特定疲劳次数后无负载电阻值修正方法。通过对自监测拉索进行500h的持荷试验,对石墨烯复合薄膜在持荷状态下传感性能退化情况进行研究,试验结果表明持荷引起的传感性能退化主要在前60h,之后电阻无明显变化趋势,其中500h最大电阻变化率不超过2.7%,属合理范围。
王进[7]（2019）在《特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究》文中认为本文针对光纤光栅（Fiber Bragg Grating,简写为FBG）传感技术的工程应用需求,开展了特殊环境下FBG传感相关技术与高速解调方法的研究。提出了一种基于光延时微波实时相位检测（optical true time delay microwave phase detection,简写为OTTD-MPD）的FBG高速、高分辨率解调方法,将微波光子学中的实时相位检测方法应用于FBG解调;针对特殊环境下的工程应用,提出了全镀工艺的全金属无胶化抗啁啾（All-metal Non-gelatinized Anti-chirp,简称AM-NG-AC）FBG封装方法,实现了FBG传感器全温（-192～140℃）条件下AM-NG-AC封装;开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,并根据FBG长度检测理论,研制了两种不同应用背景的基于FBG的盾构机刀具磨损检测传感器以及刀具磨损解调系统,实现了盾构机刀具磨损实时多通道检测;开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,并根据FBG弯曲检测理论,设计了一种新型基于嵌入式半剖应力管的光纤布拉格光栅-光学相干断层扫描（Fiber Bragg Grating-Optical Coherence Tomography简写为FBG-OCT）导管,用于实时恢复血管内OCT三维形貌。论文完成的主要工作:1.系统研究了FBG解调相关理论,特别是高速、高分辨率解调相关理论。结合微波光子学以及色散延迟相关理论,提出了一种OTTD-MPD方法,实现了FBG高速和高分辨率解调。实验结果表明,OTTD-MPD解调系统在群速度色散为79.5ps/nm,射频本振信号频率为40GHz时,FBG解调测量分辨率为0.8pm,解调速率10K/s以上。2.系统研究了用于特殊环境的FBG全金属无胶化抗啁啾（AM-NG-AC）封装方法。分别使用化学镀和蒸发镀的方法对FBG进行金属化,通过测试金属化FBG的温度传感性能,分析了两种金属化FBG方法的结构稳定性和温度稳定性。实验结果表明,封装好的基于铝基底的AM-NG-AC封装结构,不仅实现了FBG的保护性封装,还使封装后FBG达到了30.8pm/℃的温度灵敏度,并实现了液氮条件下无啁啾以及0.3pm/℃低温重复稳定性。3.开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,建立了基于FBG的长度检测理论模型以及分析方法。根据FBG长度检测理论,提出了两种基于FBG的盾构机刀具磨损检测方法。本文综合了FBG功率检测以及波长编码的优点,提出了FBGA的盾构机刀具磨损检测方案,降低了对反射谱功率的检测要求,FBGA方案既满足磨损检测精度的要求也实现了大温度范围磨损测量。CFBG方法采用单根光纤,传感器体积小,适合应用在盾构机小刀具磨损检测,实现了1mm检测精度以及20～80℃的磨损端面温度范围;FBGA传感器方法,能够适应主推进刀头的1mm检测精度以及20～200℃磨损端面温度范围需求,并能适应坚硬地质带来的温度骤变。4.开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,建立了基于FBG的弯曲检测理论模型以及分析方法。根据FBG弯曲检测理论,研制了一种新型FBG-OCT导管,通过FBG应变的周期变化获取血管曲率和弯曲方向实时恢复血管三维形貌。血管假体恢复实验重建了带有弯曲信息的血管假体三维形貌。实现了血管弯曲半径200mm以上的,OCT转速100转/s的血管内OCT三维形貌恢复。
刘丹华[8]（2019）在《非本征光纤珐珀传感器及其解调研究》文中进行了进一步梳理近年来,光纤传感器因其绝缘性好、灵敏度高、不受电磁干扰等优点在众多领域得到发展应用。在众多种类的光纤传感器中,非本征珐珀传感器因其本身结构简单、体积小且波长变化范围较广,在光纤传感领域得到较为广泛的应用。目前,非本征珐珀传感器已然成为国内外传感技术的研究热点。本文对非本征光纤珐珀传感器及其解调进行了深入研究。首先简述光纤珐珀传感器的研究现状,并对其分类以及应用状况进行介绍;然后分析本文主要研究对象EFPI光纤传感器的干涉原理、压力传感机理和温度传感机理,对EFPI的解调方法进行详细的叙述,提出采用Comsol软件对EFPI传感器进行结构和受力实验仿真,仿真结果表明,对EFPI光纤传感器施加载荷,其中间部位受力最大,不同载荷下波峰对压力的应变灵敏度会发生变化;其次,重点介绍EFPI光纤传感器的制备及解调实验。阐述传统EFPI光纤传感器的制作过程并利用Matlab对其干涉谱进行二次绘图,采用Matlab函数进行极值判断,多峰法进行腔长解调,利用格拉布斯准则将有误差的腔长剔除,再通过压力加载实验研究EFPI传感器的横向负载特性,实验结果表明,EFPI光纤传感器的腔长随着压力的增加而增长,且增长的大小与仿真结果一致;最后提出EFPI/FBG串联复用结构,分析复用原理并进行复用传感实验,证实EFPI/FBG串联复用传感器能够同时测量温度和应变,实现温度自补偿。
谢冰冰[9]（2019）在《分布式光纤监测隧道变形的应变传递机制及布设技术研究》文中进行了进一步梳理地铁隧道变形监测是地铁隧道健康状况评估的重要手段,已经在地铁隧道灾害预警中得到了广泛的应用。随着地铁扩建同时带来了一系列的工程难度,如:地铁线路上下穿行错综复杂、地铁埋深增加、更复杂多变的地质情况等,对地铁隧道安全监测的要求越来越高,寻求新的监测手段,预防和减少地铁隧道灾害事故的发生,具有重大意义。分布式光纤监测技术具有分布式、高精度、高灵敏度、电绝缘性好、抗电磁干扰、耐腐蚀、质轻等多项优点,在一定程度上弥补传统监测手段的不足。为满足地铁隧道安全监测的要求,开展分布式光纤监测技术在地铁隧道变形监测中的应用研究。将纤细脆弱的光纤与粗放施工的隧道结构相结合,同时保证光纤的成活率以及监测的准确性依然是亟待解决的难题。以北京市在建新机场地铁隧道CRD法区间为工程背景,根据试验及工程中常用的应变/温度光缆不同的外包护套的特性,开展对光纤护套效应的研究,探明光纤外包护套对应变/温度测试的影响;对应变光缆的力学性能进行测试,获得光纤应变极限及弹性性能。提出了光纤预拉伸布设原理与具体工程实施办法;建立了光纤应变与隧道拱顶变形数学模型,并开展模型试验进行验证;将传统直线布设方式改进为锯齿状布设方式,对锯齿状布设方式合理性进行理论分析验证,通过室内模型试验获得不同测量精度要求的锯齿状布设参数。对埋入布设方式光纤应变传递机理进行理论分析,揭示光纤埋入长度对应变传递率的影响;开展埋入式光纤抗剪性能试验,获得光纤埋入式布设方式下抗剪性能;对光纤埋入式的不同布设方式进行模型试验,获得每种布设方式下光纤应变测试效果。考虑实际工程施工条件,将开槽埋入光纤布设工艺及沿钢筋笼绑扎光纤布设工艺应用到北京地铁新机场线中,探讨分布埋入式光纤布设方式实际应用效果。针对上述研究内容,主要获得了以下成果:（1）提出了光纤护套效应,通过应变及温度刺激试验获得不同护套类型的光缆的监测功能及适用场合,初步解决光纤选型及定位问题;通过光纤拉伸-收缩试验,获得了应变光缆的极限应变值;因应变光缆为弹性性质,可认为其既能监测拉伸变形又能监测收缩变形。（2）阐明了光纤预拉伸布设方式并且给出了工程解决方案,依据应变光缆极限应变值,分别给出了监测拉伸变形和收缩变形的预拉应变值建议;构建了适用于隧道拱顶变形的数学模型;提出了光纤锯齿状布设技术,通过理论分析和模型试验对光纤锯齿状布设的合理性进行了验证,针对工程中对监测精度的不同要求,给出了不同的锯齿状布设参数。（3）对埋入式布设方式下的应变传递进行理论解析,获得了埋入长度对应变传递的影响;进行通过埋入式应变光缆剪切试验,得到了3种常用应变光缆的抗剪性能;通过钢筋混凝土梁单点加载和三分点加载试验,获得了多种光纤分布埋入布设方式的监测结果及其有效应变监测范围,并对其监测效果进行评价。（4）通过光纤分布埋入布设方式在北京地铁新机场线实际监测工程中的应用,并将应变监测结果与全站仪监测结果进行对比分析,验证了光纤分布埋入布设方式在地铁隧道CRD法施工监测中的可行性,可为相关监测工程提供参考。
万义[10]（2019）在《基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究》文中研究说明光纤光栅按周期长短可分为长周期光纤光栅与布拉格光纤光栅,长周期光纤光栅（long-period fiber grating,LPFG）具有体积较小、附加损耗低、波长选择性好、成本低等一系列优点,在环境传感领域具有广泛的应用。本文通过采用高频CO2激光脉冲将普通单模光纤光栅,以及拉制出的直径为11μm的细芯微纳光纤写制成周期为600μm的长周期光纤光栅。研究了长周期光纤光栅对外界环境的变化,例如:温度、折射率、以及污染物浓度等的传感特性。主要研究内容及结果如下:（1）研究了光纤光栅透射谱谐振波长与环境温度的变化关系。当采用普通单模光纤进行温度传感时,其谐振峰中心波长随温度升高向长波方向移动,且其温度灵敏度为0.038 nm/℃。采用微纳光纤制备的光栅其谐振峰中心波长随温度升高呈现一个相反的趋势,即温度升高其中心波长往短波方向移动,且具有更高的温度灵敏度,其平均值可达0.140 nm/℃。（2）进行了长周期微纳光纤光栅对液体的折射率传感测试。实验结果显示其谐振峰中心波长和折射率成线性变化,折射率越大中心波长也越大。长周期微纳光纤光栅的折射率灵敏度为512 nm/RIU。（3）利用提拉法将溶胶-凝胶膜层包覆在长周期微纳光纤光栅表面制备成传感单元。该微纳光纤光栅的谐振峰中心波长随环境分子态污染物浓度的变化呈二次项变化规律,其平均灵敏度约为8.78 nm/（g/m3）。本论文利用CO2激光脉冲法制备了长周期光纤光栅,其中微纳光纤光栅较普通光纤光栅具有更高的环境温度传感灵敏度。微纳光纤光栅在液体折射率、及环境污染物浓度测量传感方面,也有相当的灵敏度、稳定性。本论文为拓展微纳光纤光栅在传感器方面的应用提供了一定的参考价值。
二、光纤光栅传感特性测试仪的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光纤光栅传感特性测试仪的研究（论文提纲范文）
（1）基于可调谐激光器的光纤高低温力热复合多参量传感系统（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 光纤温度/应变多参量传感系统的设计 |
| 2.1 光纤光栅温度/应变传感原理 |
| 2.2 光纤温度/应变解调系统 |
| 2.3 光纤光栅温度/应变传感器的制备方法 |
| 3 光纤温度/应变多参量传感系统的高低温实验 |
| 4 实验结果分析与讨论 |
| 5 仪器化设计与实现 |
| 6 结 论 |
（2）光纤Bragg光栅新型触觉传感器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 触觉传感器的研究背景 |
| 1.2 触觉传感器的分类 |
| 1.2.1 压阻式触觉传感器 |
| 1.2.2 压电式触觉传感器 |
| 1.2.3 电容式触觉传感器 |
| 1.2.4 光学机器人触觉传感器 |
| 1.3 FBG触觉传感器的国内外研究现状 |
| 1.3.1 FBG触觉传感器国外的研究现状 |
| 1.3.2 FBG触觉传感器国内的研究现状 |
| 1.4 FBG触觉传感器的运用 |
| 1.5 FBG触觉传感器的研究意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 FBG触觉传感器的传感原理 |
| 2.1 光纤光栅的定义及分类 |
| 2.2 FBG传感原理 |
| 2.3 FBG的传感特性 |
| 2.4 FBG的交叉敏感特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 FBG新型触觉传感器结构设计 |
| 3.1 FBG新型触觉传感器设计思路 |
| 3.1.1 触觉传感元件的选取 |
| 3.1.2 FBG新型触觉传感器的运用背景 |
| 3.1.3 FBG新型触觉传感器设计思路总结 |
| 3.2 FBG新型触觉传感器整体构型设计 |
| 3.3 FBG新型触觉传感器的传感原理 |
| 3.4 FBG新型触觉传感器构型分析 |
| 3.5 FBG新型触觉传感器的受力模拟分析 |
| 3.6 FBG的粘贴 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 FBG新型触觉传感器传感实验系统 |
| 4.1 FBG传感实验测量系统介绍 |
| 4.2 FBG新型触觉传感器的扭矩力传感实验系统 |
| 4.3 FBG新型触觉传感器的轴向力传感实验系统 |
| 4.4 FBG的温度传感实验系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 FBG新型触觉传感器的传感性能研究 |
| 5.1 传感器的性能指标分析 |
| 5.1.1 线性度 |
| 5.1.2 灵敏度 |
| 5.1.3 迟滞性 |
| 5.1.4 重复性 |
| 5.1.5 分辨率 |
| 5.2 FBG新型触觉传感器扭矩力传感性能的分析 |
| 5.2.1 扭矩力传感的灵敏度 |
| 5.2.2 扭矩力传感的重复性 |
| 5.2.3 扭矩力传感的迟滞性 |
| 5.2.4 扭矩力传感的分辨率 |
| 5.3 FBG新型触觉传感器轴向力传感性能的分析 |
| 5.3.1 轴向力传感的灵敏度 |
| 5.3.2 轴向力传感的重复性 |
| 5.3.3 轴向力传感的迟滞性 |
| 5.3.4 轴向力传感的分辨率 |
| 5.4 FBG新型触觉传感器性能与国外研究的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 温度补偿实验和反射光谱图分析 |
| 6.1 温度补偿实验分析 |
| 6.2 反射光谱图分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）复杂基坑工程三维土压力安全感知装置研发及实践应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 基坑工程监测现状 |
| 1.3 土压力监测研究现状 |
| 1.3.1 土压力监测研究历史及发展 |
| 1.3.2 三维土压力传感器的现状 |
| 1.4 光纤光栅传感技术研究现状 |
| 1.4.1 光纤光栅传感技术的发展 |
| 1.4.2 光纤光栅传感技术的特点 |
| 1.4.3 光纤光栅传感技术的应用 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究技术路线 |
| 第2章 传感器结构设计及理论校核 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传感器研发背景 |
| 2.3 光纤传感原理及特性分析 |
| 2.3.1 光纤光栅传感原理 |
| 2.3.2 光纤光栅应变传感特性 |
| 2.3.3 光纤光栅温度传感特性 |
| 2.3.4 光纤光栅温度补偿方法 |
| 2.4 空间应力-应变理论 |
| 2.5 传感器结构设计 |
| 2.5.1 传感器结构设计原理 |
| 2.5.2 传感器结构尺寸设计 |
| 2.5.2.1 传感面结构设计 |
| 2.5.2.2 壳体结构设计 |
| 2.5.2.3 光纤固定口结构设计 |
| 2.5.3 传感器材料选取 |
| 2.6 传感器特性分析 |
| 2.6.1 传感器力学特性 |
| 2.6.2 传感器传感特性 |
| 2.7 传感器尺寸及强度设计校核 |
| 2.7.1 传感器与土介质颗粒大小校核 |
| 2.7.2 传感器与土介质的刚度校核 |
| 2.7.3 传感器信号啁啾问题 |
| 2.7.4 传感器受压膜片强度校核 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 三维土压力传感器传感特性模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ANSYS软件简介 |
| 3.3 传感器受压圆膜片应变模拟 |
| 3.3.1 圆膜片结构模拟概述 |
| 3.3.2 有限元模型建立 |
| 3.3.3 有限元模拟结果分析 |
| 3.3.3.1 弹性特性分析 |
| 3.3.3.2 结构应变分析 |
| 3.4 三维土压力传感器传感特性分析 |
| 3.4.1 传感器单向荷载模拟 |
| 3.4.2 传感器三向荷载模拟 |
| 3.5 传感器嵌入特性分析 |
| 3.5.1 传感器各部件应力状态分析 |
| 3.5.2 不同弹性模量介质下初始应力场分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 传感器的制作与标定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 3D预打印传感器 |
| 4.3 传感器的加工制作 |
| 4.3.1 传感元件的选取与封装 |
| 4.3.1.1 应变传感元件 |
| 4.3.1.2 封装材料 |
| 4.3.2 传感器的零件加工 |
| 4.3.2.1 壳体结构制备 |
| 4.3.2.2 一维土压力传感器结构制备 |
| 4.3.3 传感器器件的组装图 |
| 4.3.3.1 光纤布拉格光栅的粘贴 |
| 4.3.3.2 光纤端面处理和熔接 |
| 4.3.3.3 土压力传感器的组装图 |
| 4.4 传感器的室内标定 |
| 4.4.1 压力特性试验 |
| 4.4.1.1 传感器重复性试验 |
| 4.4.1.2 传感器蠕变试验 |
| 4.4.1.3 传感器压力标定试验 |
| 4.4.2 温补特性试验 |
| 4.4.3 传感器传感公式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 监测系统研发与工程安全监测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 安全监测系统研发 |
| 5.2.1 系统需求分析 |
| 5.2.2 多源信息解调仪 |
| 5.2.3 基于LabVIEW的多源信息监测平台 |
| 5.2.4 基于Web端多源信息同步监测平台 |
| 5.3 监测目的 |
| 5.4 监测内容 |
| 5.5 传感器布设 |
| 5.5.1 光纤光栅三维土压力传感器布设 |
| 5.5.2 光纤光栅位移计布设 |
| 5.5.3 光纤光栅轴力计布设 |
| 5.5.4 光纤光栅采集仪布设 |
| 5.6 数据分析 |
| 5.6.1 三维土压力传感器监测数据分析 |
| 5.6.2 位移计数据分析 |
| 5.6.3 轴力计数据分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的成果目录 |
（4）冶金起重机箱型主梁健康状态评价方法与监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 冶金起重机发展现状 |
| 1.2 钢结构健康状态的监测与评价 |
| 1.2.1 起重机主梁监测方法概述 |
| 1.2.2 钢结构性能评价方法 |
| 1.3 钢结构健康状态监测技术国内外研究现状 |
| 1.4 课题研究背景及意义 |
| 1.5 课题研究内容及方法思路 |
| 第二章 冶金起重机箱型主梁健康状态性能要求指标分类 |
| 2.1 冶金起重机结构形式 |
| 2.2 冶金起重机主梁损伤形式及原因 |
| 2.3 冶金起重机主梁健康状态性能要求及其对应指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 冶金起重机主梁健康状态指标的监测方法 |
| 3.1 主梁强度监测方法 |
| 3.1.1 主梁强度主要监测方法 |
| 3.1.2 光纤光栅传感器原理 |
| 3.1.3 光纤光栅传感器选型 |
| 3.2 主梁翼板局部失稳的监测 |
| 3.3 主梁静刚度(挠度)的监测 |
| 3.4 主梁动刚度的监测 |
| 3.5 主梁疲劳裂纹检测方法 |
| 3.6 主梁健康状态监测内容与方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 冶金起重机健康状态评价方法 |
| 4.1 安全性指标 |
| 4.1.1 强度(应力与应变) |
| 4.1.2 局部稳定性 |
| 4.2 适用性指标 |
| 4.2.1 静刚度(挠度) |
| 4.2.2 动刚度 |
| 4.3 耐久性指标 |
| 4.3.1 疲劳裂纹 |
| 4.3.2 锈蚀与磨损 |
| 4.4 综合评价方法 |
| 4.4.1 层次分析法 |
| 4.4.2 一票否决法 |
| 4.5 主梁健康状态评价系统的总体框架设计 |
| 4.5.1 评价系统功能需求分析 |
| 4.5.2 评价系统功能模块 |
| 4.5.3 评价系统总体流程设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于有限元分析的主梁最大应力测量位置确定 |
| 5.1 冶金起重机桥架组成及主梁三维模型建立 |
| 5.2 起重机主梁有限元模型建立 |
| 5.2.1 有限元结构模型的简化 |
| 5.2.2 材料属性的确定 |
| 5.2.3 三维模型导入与环境温度设定 |
| 5.2.4 载荷计算 |
| 5.2.5 工况条件 |
| 5.3 有限元分析模型 |
| 5.4 静力学结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 主梁挠度测量方法研究与误差分析 |
| 6.1 主梁挠度测量方法及测量原理 |
| 6.2 主梁挠度测量步骤 |
| 6.3 激光测距及传感器选型 |
| 6.4 误差分析 |
| 6.4.1 激光线纵角β的影响 |
| 6.4.2 激光线横角α的影响 |
| 6.4.3 激光线空间角γ的影响 |
| 6.5 激光线空间角γ的标定 |
| 6.6 仿真应用 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目与所获科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于FBGA的光纤光栅解调及应变监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 光纤光栅及其在传感领域的应用 |
| 1.3 光纤光栅解调技术 |
| 1.4 课题来源及主要内容 |
| 第二章 光纤布拉格光栅传感器分析 |
| 2.1 光纤布拉格光栅传感器的原理 |
| 2.2 光纤布拉格光栅的传感模型 |
| 2.2.1 FBG的应变特性 |
| 2.2.2 FBG的温度特性 |
| 2.2.3 FBG的交叉灵敏度 |
| 2.3 光纤布拉格光栅传感器的封装 |
| 2.4 光纤光栅传感器的性能测试 |
| 2.4.1 裸光纤的温度标定 |
| 2.4.2 裸光纤的应变标定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 FBGA的解调系统设计 |
| 3.1 FBG的波长解调方法 |
| 3.2 解调系统的硬件结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 上位机软件编程实现 |
| 4.1 编程基础 |
| 4.1.1 C#简介 |
| 4.1.2 动态链接库 |
| 4.2 监测系统软件功能结构 |
| 4.3 设备初始化 |
| 4.3.1 启动设备 |
| 4.3.2 参数配置 |
| 4.3.3 通讯方式的实现 |
| 4.4 数据采集与处理 |
| 4.4.1 峰值检测 |
| 4.4.2 获取中心波长 |
| 4.4.3 去噪处理 |
| 4.4.4 采样频率 |
| 4.5 数据显示 |
| 4.5.1 Teechart控件简介 |
| 4.5.2 数据转换 |
| 4.5.3 光谱图显示 |
| 4.5.4 应变图显示 |
| 4.6 数据保存 |
| 4.7 用户管理 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 静动态应变监测实验分析 |
| 5.1 薄壁圆筒静态应变实验 |
| 5.1.1 实验平台的搭建 |
| 5.1.2 薄壁圆筒应变分析 |
| 5.1.3 应变传感特性测试 |
| 5.2 等强度梁的动态应变实验 |
| 5.2.1 等强度梁的应力理论分析 |
| 5.2.2 动态应变测试实验 |
| 5.3 压电陶瓷的振动试验 |
| 5.3.1 压电陶瓷简介 |
| 5.3.2 实验平台搭建 |
| 5.3.3 实验结果分析 |
| 5.4 Lamb波信号的监测 |
| 5.4.1 Lamb波的分析 |
| 5.4.2 信号源的调制 |
| 5.4.3 实验搭建与结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 课题总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 插图清单 |
| 附录B 表格清单 |
| 硕士研究生期间发表论文 |
| 致谢 |
（6）基于分布式传感技术的自监测FRP拉索研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 FRP拉索研究现状 |
| 1.2.2 拉索传感测试技术研究现状 |
| 1.2.3 分布式长标距传感技术研究现状 |
| 1.2.4 自监测拉索研究现状 |
| 1.3 现阶段研究不足之处 |
| 1.4 本文研究目标和主要内容 |
| 第二章 石墨烯改性水性树脂基BFRP力学传感性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 石墨烯改性树脂导电机制 |
| 2.3 石墨烯改性水性树脂基BFRP浸胶纱制作及力学传感性能研究 |
| 2.3.1 试验材料选择 |
| 2.3.2 试件制备方法 |
| 2.3.3 试验方案设计 |
| 2.3.4 力学性能试验结果及分析 |
| 2.3.5 传感性能试验结果及分析 |
| 2.3.6 综合评价分析 |
| 2.4 石墨烯改性水性树脂基BFRP传感器可行性研究 |
| 2.4.1 试验方案设计 |
| 2.4.2 试验结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于石墨烯复合薄膜的自监测拉索短期传感性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自监测BFRP拉索静力拉伸下传感性能研究 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 试验结果及分析 |
| 3.3 自监测BFRP拉索传感性能的可重复测试性能研究 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 试验结果及分析 |
| 3.4 摩擦损伤对自监测BFRP拉索传感性能的影响 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 试验结果及分析 |
| 3.5 温度对自监测BFRP拉索传感性能的影响 |
| 3.5.1 试验方案 |
| 3.5.2 试验结果及分析 |
| 3.6 基于石墨烯复合薄膜的分布式传感可行性研究 |
| 3.6.1 试验方案 |
| 3.6.2 试验结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于石墨烯复合薄膜的自监测拉索长期传感性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正常负载条件下BFRP拉索设计应力的选择 |
| 4.3 疲劳状态下自监测BFRP拉索传感性能的退化规律 |
| 4.3.1 同源一体化锚固方法 |
| 4.3.2 试验方案 |
| 4.3.3 试验结果及分析 |
| 4.3.4 疲劳退化后传感性能的近似修正 |
| 4.4 持荷状态下自监测BFRP拉索传感性能的退化规律 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士期间发表的学术论文 |
（7）特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感技术研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅高速解调方法研究现状 |
| 1.2.2 光纤光栅传感器封装技术研究现状 |
| 1.3 光纤光栅传感技术的应用 |
| 1.3.1 光纤光栅在生物医学领域的应用 |
| 1.3.2 光纤光栅在工程领域的应用 |
| 1.4 本文的主要内容和创新点 |
| 第2章 光纤光栅传感及解调基本理论 |
| 2.1 光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.2 啁啾光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.3 光纤光栅封装理论分析方法 |
| 2.4 光纤光栅高速解调理论 |
| 2.4.1 傅里叶频域锁模激光器扫频光纤光栅解调法 |
| 2.4.2 边缘检测滤波光纤光栅解调法 |
| 2.4.3 非平衡马赫-曾德干涉光纤光栅解调法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光延时微波实时相位检测(OTTD-MPD)光纤光栅解调方法研究 |
| 3.1 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统 |
| 3.2 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统理论分析 |
| 3.3 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感特性研究及噪声分析 |
| 3.4 基于OTTD-MPD的参考微波光子链路相位补偿方法研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 用于特殊环境的光纤光栅封装设计方法研究 |
| 4.1 光纤光栅金属化封装方法和传感特性研究 |
| 4.1.1 基于化学镀Ni的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.2 基于蒸发镀Ni-Cr的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.3 化学镀和蒸发镀金属化光纤光栅传感性能分析 |
| 4.2 铝基底光纤光栅全金属无胶化抗啁啾封装方法及传感特性研究 |
| 4.2.1 基于铝基底的全金属光纤光栅封装方法研究 |
| 4.2.2 基于铝基底的全金属光纤光栅温度特性研究 |
| 4.2.3 铝基底光纤光栅封装温度液氮低温抗啁啾性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于光纤光栅技术的特殊环境长度检测方法研究 |
| 5.1 盾构机刀具磨损检测技术以及方法概述 |
| 5.2 基于光纤光栅技术的盾构机刀具磨损检测系统研究 |
| 5.3 基于啁啾光纤光栅(CFBG)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.3.1 用于盾构机刀具磨损检测的CFBG封装方法 |
| 5.3.2 基于CFBG的盾构机刀具磨损传感系统算法实现 |
| 5.3.3 基于CFBG的盾构机刀具磨损标定实验 |
| 5.3.4 基于CFBG的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.4 基于光纤光栅阵列(FBGA)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.4.1 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA长度检测原理 |
| 5.4.2 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA封装方法 |
| 5.4.3 基于FBGA的盾构机刀具磨损传感系统及算法实现 |
| 5.4.4 基于FBGA的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于光纤光栅技术的特殊环境弯曲检测方法研究 |
| 6.1 基于半剖应力管结构的光纤光栅微管弯曲测量方法研究 |
| 6.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管制备研究 |
| 6.2.1 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件制备流程 |
| 6.2.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件应变旋转实验 |
| 6.3 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT系统研究 |
| 6.4 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管系统标定 |
| 6.5 基于FBG-OCT导管的血管内OCT假体三维恢复研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）非本征光纤珐珀传感器及其解调研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景与意义 |
| 1.2 光纤珐珀传感器的发展及分类 |
| 1.2.1 光纤珐珀传感器的发展 |
| 1.2.2 光纤珐珀传感器的分类 |
| 1.3 非本征光纤珐珀传感器的应用 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 光纤EFPI传感器的理论分析 |
| 2.1 非本征型光纤珐珀传感器 |
| 2.2 EFPI传感器的干涉原理 |
| 2.3 EFPI光纤传感器传感机理 |
| 2.3.1 EFPI光纤传感器压力传感机理 |
| 2.3.2 EFPI光纤传感器温度传感机理 |
| 2.4 EFPI光纤传感器的解调原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于COMSOL的 EFPI传感器仿真 |
| 3.1 COMSOL有限元仿真 |
| 3.1.1 COMSOL仿真特点 |
| 3.1.2 COMSOL仿真过程 |
| 3.2 基于COMSOL的 EFPI仿真 |
| 3.2.1 非本征珐珀传感器结构仿真 |
| 3.2.2 非本征珐珀传感器受力实验仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 EFPI压力传感器的制备及解调 |
| 4.1 传统EFPI光纤传感器的制备 |
| 4.2 光纤珐珀压力传感器的工作原理 |
| 4.3 EFPI传感器的测量数据处理 |
| 4.3.1 MATLAB函数极值判断 |
| 4.3.2 多峰法解调EFPI |
| 4.3.3 误差数据剔除 |
| 4.4 EFPI传感器横向负载实验 |
| 4.4.1 系统压力加载实验平台 |
| 4.4.2 实验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 EFPI与 FBG串联复用传感 |
| 5.1 光纤F-P腔与FBG复用传感的工作原理 |
| 5.2 光纤F-P腔与FBG复用传感的系统结构 |
| 5.3 光纤F-P腔与FBG复用传感实验 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 插图清单 |
| 附录B 表格清单 |
| 致谢 |
（9）分布式光纤监测隧道变形的应变传递机制及布设技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 论文研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 隧道监测研究现状 |
| 1.2.1 隧道变形监测国内外研究现状 |
| 1.2.2 传统隧道变形监测方法及分类 |
| 1.3 分布式光纤传感技术的研究现状 |
| 1.3.1 光纤传感技术的应用领域及研究方向 |
| 1.3.2 光纤传感技术在土木工程中的应用 |
| 1.4 光纤监测技术在隧道变形监测中存在的主要问题 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 研究方法和技术路线 |
| 1.6.1 研究方法 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.7 论文的创新之处 |
| 2 分布式光纤传感技术及光纤介绍 |
| 2.1 BOTDR技术原理及AV6419测试仪 |
| 2.1.1 BOTDR技术原理 |
| 2.1.2 AV6419光纤应变测试仪技术指标 |
| 2.2 BOFDA技术原理及fTB 2505测试仪 |
| 2.2.1 BOFDA基本原理 |
| 2.2.2 fTB2505光纤应变测试仪技术指标 |
| 2.3 常用分布式传感光纤器基本简介 |
| 2.3.1 光纤传感器基本结构 |
| 2.3.2 试验及工程中常用光纤简介: |
| 2.4 本章小结 |
| 3 分布式光纤基本力学性能测试 |
| 3.1 传感光纤应变准确性标定试验 |
| 3.2 光纤护套效应 |
| 3.2.1 实验室布置 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 实验结果分析 |
| 3.3 传感光纤拉伸-收缩性能试验 |
| 3.3.1 试验系统布置及试验方案 |
| 3.3.2 实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 隧道衬砌结构表面光纤布设新技术 |
| 4.1 光纤预拉伸布设原理与技术 |
| 4.1.1 光纤预拉伸布设原因 |
| 4.1.2 工程安装预拉伸光纤方案 |
| 4.2 隧道沉降变形的模型构建与试验研究 |
| 4.2.1 沉降模型构建 |
| 4.2.2 抛物线形沉降模型 |
| 4.2.3 三角形沉降模型 |
| 4.2.4 模型试验验证 |
| 4.3 光纤锯齿状布设新技术 |
| 4.3.1 分布式光纤锯齿状布设技术原理 |
| 4.3.2 光纤锯齿状布设试验系统建立 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 埋入式光纤与隧道衬砌应变传递机制及耦合性能试验研究 |
| 5.1 埋入式光纤应变传递理论分析 |
| 5.1.1 假设条件 |
| 5.1.2 模型建立 |
| 5.1.3 理论计算 |
| 5.2 埋入式光纤抗剪性能试验 |
| 5.2.1 试验试块制作 |
| 5.2.2 抗剪试验过程 |
| 5.2.3 试验结果及分析 |
| 5.3 光纤与隧道衬砌耦合性能试验研究 |
| 5.3.1 单点加载试验 |
| 5.3.2 三分点加载试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 CRD工法原理及本工程施工次序 |
| 6.2.1 CRD工法原理 |
| 6.2.2 本工程施工次序 |
| 6.2.3 暗挖结构断面尺寸 |
| 6.3 暗挖区间现场分布式光纤监测内容 |
| 6.4 光纤在暗挖隧道衬砌中的布设方案及现场实施 |
| 6.4.1 暗挖隧道初衬中光纤的布设方案 |
| 6.4.2 暗挖隧道二衬中光纤的布设方案 |
| 6.4.3 暗挖隧道衬砌中光纤线路排布及现场监测 |
| 6.5 CRD工法中隔墙及中层板破除 |
| 6.6 光纤监测结果及分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 分布式光纤工程应用建议 |
| 7.3 进一步研究计划 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 长周期光纤光栅的发展概况 |
| 1.2 常见光纤光栅的分类方法 |
| 1.2.1 按周期长短分类 |
| 1.2.2 按光栅轴向折射率分布分类 |
| 1.3 长周期光纤光栅的制备技术 |
| 1.4 长周期光纤光栅在传感方面的应用 |
| 1.5 微纳光纤的发展进程 |
| 1.5.1 微纳光纤的制备 |
| 1.5.2 微纳光纤特性研究 |
| 1.5.3 微纳光纤在传感方面的应用 |
| 1.6 论文的研究目标与内容安排 |
| 1.6.1 基本问题和主要目标 |
| 1.6.2 本文的内容安排 |
| 第二章 长周期光纤光栅的理论分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 长周期光纤光栅耦合模理论分析 |
| 2.2.1 纤芯基模模式及模场分布 |
| 2.2.2 包层模模式及模场分布 |
| 2.3 模式耦合方程 |
| 2.4 模式耦合系数求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 长周期光纤光栅温度传感特性研究 |
| 3.1 谐振波长随温度变化的理论分析 |
| 3.2 长周期光纤光栅的制作 |
| 3.3 长周期光纤光栅温度传感测试 |
| 3.3.1 普通单模光纤光栅温度传感特性 |
| 3.3.2 微纳光纤光栅温度传感特性 |
| 3.4 总结 |
| 第四章 长周期微纳光纤光栅折射率传感特性研究 |
| 4.1 微纳光纤光栅折射率传感理论 |
| 4.2 微纳光纤的拉制 |
| 4.3 微纳光纤光栅折射率传感测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 长周期微纳光纤光栅污染物传感特性研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 包覆敏感膜层微纳光纤传感单元的制备 |
| 5.3 微纳光纤光栅对污染物传感机理 |
| 5.3.1 污染物浓度对光纤表面附加损耗的影响 |
| 5.3.2 微纳光纤均匀区域对附加损耗的影响 |
| 5.4 微纳光纤光栅污染物传感测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要工作与创新 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间的研究成果 |
四、光纤光栅传感特性测试仪的研究（论文参考文献）
- [1]基于可调谐激光器的光纤高低温力热复合多参量传感系统[J]. 郭海若,刘琨,江俊峰,徐天华,王双,孙振世,周子纯,薛康,黄悦朗,刘铁根. 中国激光, 2021(19)
- [2]光纤Bragg光栅新型触觉传感器的研究[D]. 黄鑫. 南昌大学, 2020(01)
- [3]复杂基坑工程三维土压力安全感知装置研发及实践应用[D]. 李桃源. 武汉理工大学, 2020(08)
- [4]冶金起重机箱型主梁健康状态评价方法与监测技术研究[D]. 侯锦涛. 安徽工业大学, 2020(06)
- [5]基于FBGA的光纤光栅解调及应变监测研究[D]. 肖正兴. 安徽工业大学, 2019(08)
- [6]基于分布式传感技术的自监测FRP拉索研究[D]. 张嘉晖. 东南大学, 2019(05)
- [7]特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究[D]. 王进. 天津大学, 2019
- [8]非本征光纤珐珀传感器及其解调研究[D]. 刘丹华. 安徽工业大学, 2019(02)
- [9]分布式光纤监测隧道变形的应变传递机制及布设技术研究[D]. 谢冰冰. 中国矿业大学(北京), 2019
- [10]基于长周期光纤光栅的环境传感特性研究[D]. 万义. 电子科技大学, 2019(01)