基于FBG的三維矢量加速度傳感機理及技術(shù)研究.pdf

1、利用光纖傳感器探測地震波是近年來發(fā)展的一種新型地震波探測技術(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)能力強等優(yōu)點，在地震波的檢測、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，對基于FBG三維加

2、速度傳感器進行了理論分析、有限元模擬和結(jié)構(gòu)設(shè)計，并進行了激振實驗。
　　 本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1)針對目前光纖加速度傳感器研究中的不足結(jié)合隧道超前探測的加速度計的要求，對光纖光柵加速度傳感器的傳感結(jié)構(gòu)、解調(diào)原理進行了研究。論文首先從傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，對于目前存在的單分量、二分量、三分量光纖加速度傳感器進行調(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)對于課題

3、組自己設(shè)計的二分量加速度傳感器進行了初步實驗，來驗證該種傳感器結(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)上進行改進，簡化了傳感器的結(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)計方案。
　　 3)針對三分量光纖光柵加速度傳感器做了較為全面的實驗研究。實驗階段包括定量分析、定性分析和抗擊打性能實驗。實驗分為瞬態(tài)實驗、正弦激振實驗兩個部分。瞬態(tài)激振實驗根據(jù)實驗環(huán)境不同分為地下防空洞實驗和模擬地下巖土環(huán)境實驗。給出了