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Kiso Multi-Fiber Spectroscope Project
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作者 Yasushi Yadoumaru, Nobunari Itoh, Yoshikazu Nakada, Ken’ichi Tarusawa, Takao Soyano Kiso Observatory, Institute of Astronomy, The University of Tokyo and Hiroyuki Mito The Graduate University for Advanced Studies 《天文研究与技术》 CSCD 1999年第S1期72-76,共5页
A multi Fiber Spectroscope at Kiso Observatory is under consideration as our next instrument. In this paper we report an overview of our instrument and a scientific target of survey project. We are going to attach mul... A multi Fiber Spectroscope at Kiso Observatory is under consideration as our next instrument. In this paper we report an overview of our instrument and a scientific target of survey project. We are going to attach multi fiber system at the prime focus of Kiso 150m Schmidt telescope. This telescope has some advantage for our project. First, the effciency in survey for the objects, which number density is 0 1 to 10/degree 2, is higher than other multi object system due to the wide field of view (6 °×6 °). Second, an optics of telescope is well matched to fiber numerical aperture (NA) at an input end of fiber. Moreover, taking a focal ratio degradation (FRD) and scrambling property into account, since the light from object does not move at the entrance slit of spectroscope, we could get spectroscopic data stably with this system. We select a fiber with 100μm core which corresponding to 6 arcsec on focal plane, that is matched with a typical seeing (3 arcsec) at Kiso Observatory and set 150 fibers to one field. For efficient observations, it is necessary to arrange fibers accurately within an accuracy of ±25μm on the curved focal plane during a typical exposure time (1 hour). Therefore we examine a particular positioner specialized for curved surface. We also develop a spectroscope that is suited for a fast focal ratio and proceed with making its design. One of our main key projects with this system is a non biased survey for solar neighbour stars. We are now establishing a new metallicity determination method that easily and reliably measures a metallicity from low dispersion spectra. (see Itoh it et al. 1998) As we consider our main target as Galactic objects and low resolution (R is around 1000), we could observe a star with 17 mag at V band (1 hour exposure). 展开更多
关键词 Kiso multi-fiber Spectroscope Project
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Two-Dimensional Super High Density Multi-Fiber Connector 被引量:6
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作者 Takashi Shigenaga Katsuki Suematsu +1 位作者 Masao Shinoda Takayuki Ando 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第S1期285-286,共2页
We have developed 32-fiber and 60-fiber super high density multi fiber connector. This 32-fiber connector can be applicable for single-mode fiber and 60-fiber connector for multi-mode fiber. We have also established P... We have developed 32-fiber and 60-fiber super high density multi fiber connector. This 32-fiber connector can be applicable for single-mode fiber and 60-fiber connector for multi-mode fiber. We have also established PC (physical contact) connection technology by optimizing polishing condition and clamping force. 展开更多
关键词 that in et HAVE be MT high Two-Dimensional Super High Density multi-fiber Connector of
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电气设备局部放电检测技术述评:2015—2025 被引量:4
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作者 李军浩 韩旭涛 +4 位作者 王昊天 周阳 陈欢 郭若琛 司文荣 《高电压技术》 北大核心 2025年第7期3132-3158,共27页
局部放电作为电气设备绝缘劣化与故障发展的重要前兆,其检测与分析技术贯穿电气设备全生命周期,是评价绝缘状态最为关键的参量。近十年来,随着局部放电研究与实践的不断深入以及新兴技术的快速渗透,局部放电检测与分析技术实现了快速发... 局部放电作为电气设备绝缘劣化与故障发展的重要前兆,其检测与分析技术贯穿电气设备全生命周期,是评价绝缘状态最为关键的参量。近十年来,随着局部放电研究与实践的不断深入以及新兴技术的快速渗透,局部放电检测与分析技术实现了快速发展。该文从局部放电检测技术、定位方法与模式识别算法3个方面,系统综述了近十年来的重要研究成果。围绕局部放电检测中的误报漏报问题、现场缺陷模式识别准确性不足、局部放电动态诊断技术缺失、复杂工况下局放理论研究以及新型应用场景下检测与分析需求,深入讨论了当前研究与应用中存在的主要挑战。进一步提出,未来应加快多参量融合检测与新型传感技术的工程化应用,提升人工智能算法在实际现场缺陷识别中的实用性,加强局部放电动态诊断及复杂工况下局放演变机制研究,并拓展局放检测与分析技术在新兴场景下的应用。 展开更多
关键词 局部放电 检测技术 定位方法 诊断算法 多参量融合 光纤技术 人工智能 复杂工况
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基于脉冲细分的多参量分布式光纤传感系统
4
作者 孙抗 赵雯婧 赵来军 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期196-202,共7页
现有的分布式光纤传感系统通常只针对单一参量,当实际运行于复杂环境时,需要多种传感系统与技术集成以监测多个参量。利用相敏光学时域反射仪(φ-OTDR)和布里渊光学时域反射仪(BOTDR)对不同物理参量敏感的特性,设计了一种集成的分布式... 现有的分布式光纤传感系统通常只针对单一参量,当实际运行于复杂环境时,需要多种传感系统与技术集成以监测多个参量。利用相敏光学时域反射仪(φ-OTDR)和布里渊光学时域反射仪(BOTDR)对不同物理参量敏感的特性,设计了一种集成的分布式光纤传感系统,并基于瑞利散射与布里渊散射信号同时传感分离检测,在单根传感光纤上实现同一调制脉冲下的振动、温度、应变多参量监测。为了在维持集成系统脉冲的同一调制下提升BOTDR空间分辨率,采用脉冲细分叠加原理分析布里渊散射信号,在不改变脉冲宽度的基础上突破声子寿命限制,提升空间分辨率。经实验验证系统表明,在50 km传感距离下,基于瑞利散射以10 m空间分辨率可实现振动定位,基于布里渊散射引入脉冲细分叠加可将空间分辨率提升至1 m检测温度与应变,且布里渊频移量与温度、应变变化具有较高的线性拟合度,实现了多参量监测。 展开更多
关键词 多参量 光纤传感 脉冲细分 空间分辨率 在线监测
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多纤维数字化单眼精梳机的研究与实践
5
作者 任家智 冯清国 +3 位作者 贾国欣 陈宇恒 李远亮 郭平 《棉纺织技术》 2025年第8期78-83,共6页
为适应“小批量,多品种,差异化”的纺纱生产要求,根据棉纤维、棉型化纤、麻纤维等性能特点,对棉纺精梳机的分离罗拉驱动机构、钳持给棉机构、牵伸机构等进行了创新设计,形成了两种精梳模式,模式1可加工细绒棉、棉麻混纺,模式2可加工长... 为适应“小批量,多品种,差异化”的纺纱生产要求,根据棉纤维、棉型化纤、麻纤维等性能特点,对棉纺精梳机的分离罗拉驱动机构、钳持给棉机构、牵伸机构等进行了创新设计,形成了两种精梳模式,模式1可加工细绒棉、棉麻混纺,模式2可加工长绒棉、棉型化纤及棉与化纤混纺;基于可编程控制器(PLC)及伺服电机驱动技术,研发了分离罗拉伺服驱动系统与精确定位控制机构,并开发了生产速度为500钳次/min的ZGFA600型多纤维单眼精梳机,实现了承卷罗拉至给棉罗拉、分离罗拉至车面输出罗拉、后牵伸罗拉至车面压辊等整机牵伸倍数调整的数字化,并可利用机器显示屏设定或调整棉网搭接刻度、选择分离罗拉运动规律。运用开发的多纤维数字化单眼精梳机进行纺纱试验,并与传统8眼精梳机进行成纱质量对比,结果表明:多纤维数字化单眼精梳机的成纱IPI值、条干CV值、强力及成纱毛羽与传统8眼精梳机无显著差异。 展开更多
关键词 单眼精梳机 多纤维 分离罗拉运动规律 伺服驱动技术 数字化
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基于光纤传感网络的多目标分类识别算法设计
6
作者 原娇杰 焦梦甜 赵杰文 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期17-22,共6页
为了实现光纤传感网络中多个目标同时工作时的目标种类识别,设计了一种基于光纤传感网络的多目标分类识别算法。该算法以信号振幅、时长及频率作为目标信号的特征参量,构建了基于测试节点波长响应的解算模型。通过布喇格光纤光栅(FBG)... 为了实现光纤传感网络中多个目标同时工作时的目标种类识别,设计了一种基于光纤传感网络的多目标分类识别算法。该算法以信号振幅、时长及频率作为目标信号的特征参量,构建了基于测试节点波长响应的解算模型。通过布喇格光纤光栅(FBG)组网的光纤传感网络进行信号采集,并对采集到的信号进行特征提取和分析。实验结果表明:在20 m×30 m的测试区域内,对4种典型的振动源进行了波长响应测试。4种目标具有不同的信号特征:目标1的信号波长振幅均值为1250 pm,具有约120 ms的周期特征;目标2和3的信号波长振幅均值在150~350 pm之间;目标4的信号波长振幅均值超过3200 pm,时长大约15 s。 展开更多
关键词 光纤传感 多目标识别 光纤光栅 信号混叠 目标识别率
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基于特征函数展开-变分法的多涂层纳米纤维复合材料纵向剪切有效性能
7
作者 肖俊华 郑欣 信玉岩 《固体力学学报》 北大核心 2025年第5期598-609,共12页
本文基于细观力学单胞法和Gurtin-Murdoch表面弹性理论,研究了周期纳米多涂层纤维复合材料在纵向剪切载荷作用时的弹性场和有效弹性性能.利用周期微结构的单胞泛函变分方法和特征函数展开法,给出了周期纳米涂层复合材料有纵向剪切有效... 本文基于细观力学单胞法和Gurtin-Murdoch表面弹性理论,研究了周期纳米多涂层纤维复合材料在纵向剪切载荷作用时的弹性场和有效弹性性能.利用周期微结构的单胞泛函变分方法和特征函数展开法,给出了周期纳米涂层复合材料有纵向剪切有效模量的解析解.所得解答与已有结果比较的一致性说明了本文方法的有效性.通过改变多涂层的微结构参数,可以调控周期纳米纤维复合材料材料的宏观有效性能.算例中讨论了涂层力学性能、涂层几何参数、表面性能和纤维体积分数对复合材料有效性能的影响.本文提出的方法和所得结果为周期纳米涂层纤维复合材料力学性能的预测和调控提供了理论依据. 展开更多
关键词 周期纳米复合材料 表面效应 多涂层纤维 特征函数展开法 变分法
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1.55μm 9芯4模保偏光纤设计与性能研究
8
作者 沈骁 金思成 韦玮 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期68-76,共9页
针对光纤通信传输容量日渐不足的问题,提出了一种面向1.55μm新型结构9芯4模的保偏光纤。在纤芯周围设置椭圆形应力棒以及空气孔阵列,以实现保偏和降低芯间串扰的效果;使用异质纤芯结构以及沟槽结构,以降低芯间串扰和提高光纤的抗弯曲... 针对光纤通信传输容量日渐不足的问题,提出了一种面向1.55μm新型结构9芯4模的保偏光纤。在纤芯周围设置椭圆形应力棒以及空气孔阵列,以实现保偏和降低芯间串扰的效果;使用异质纤芯结构以及沟槽结构,以降低芯间串扰和提高光纤的抗弯曲性能。该光纤最多拥有72个独立的传输信道。在C+L波段上,每个纤芯内偏振模式间的有效折射率差大于10^(-4),相邻模式间的有效折射率差大于10^(-3),光纤的最大芯间串扰低于-30 dB/100 km,弯曲损耗小于0.2 dB/km,相关性能满足通信系统的传输要求,因此具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 光纤通信 空分复用 多芯少模光纤 保偏光纤
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阻隔器对多口径玄武岩纤维排水管转捩流演化机制影响研究
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作者 郭俊利 赵川 +4 位作者 张鑫 姜国新 黄盛俊 麻泽龙 庄春义 《水利与建筑工程学报》 2025年第5期9-16,171,共9页
多口径玄武岩纤维排水管的过水能力受流态演变影响显著,而阻隔器的存在会进一步改变流态演化机制。现有研究对阻隔器作用下流态转捩特性仍缺乏系统认知,限制了管道设计的进一步优化。基于三维数值模拟方法,研究含阻隔器的多口径玄武岩... 多口径玄武岩纤维排水管的过水能力受流态演变影响显著,而阻隔器的存在会进一步改变流态演化机制。现有研究对阻隔器作用下流态转捩特性仍缺乏系统认知,限制了管道设计的进一步优化。基于三维数值模拟方法,研究含阻隔器的多口径玄武岩纤维排水管道在雷诺数(Re)范围1.0×10^(3)~1.68×10^(6)内的流动特性,重点分析阻隔器对转捩路径及机制的影响。计算结果表明:阻隔器使流态演化呈现分叉序列,首次Hopf分叉临界雷诺数位于2.3×10^(3)~4×10^(3)之间,随Re增大,流态从周期流过渡至混沌流;与无阻隔器工况相比,阻隔器将首次Hopf分叉临界雷诺数提高,并显著抑制非定常流的波动幅值(降幅达35%),同时优化主侧管汇流区流场结构。研究揭示了阻隔器对多口径排水管转捩流的调控机制,其显著影响排水管的转捩过程。 展开更多
关键词 多口径玄武岩纤维排水管 阻隔器 数值模拟 转捩流 演化机制
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多壁碳纳米管-玄武岩纤维加筋模拟月壤力学性能研究
10
作者 马芹永 杨金辉 张波波 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第6期1175-1188,共14页
月球原位资源利用已成为建造月球科研站的核心路径。文中在玄武岩模拟月壤中掺入多壁碳纳米管(MWCNTs)和玄武岩纤维(BF),对加筋模拟月壤地聚合物的力学性能进行研究。在单轴压缩和三点弯曲试验中,采用数字图像相关技术检测试样表面的水... 月球原位资源利用已成为建造月球科研站的核心路径。文中在玄武岩模拟月壤中掺入多壁碳纳米管(MWCNTs)和玄武岩纤维(BF),对加筋模拟月壤地聚合物的力学性能进行研究。在单轴压缩和三点弯曲试验中,采用数字图像相关技术检测试样表面的水平应变演化过程,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征水化产物和微观形貌。结果表明,在MWCNTs和BF质量掺量分别为0.10%和0.40%时,可显著提高地聚合物的抗压和弯曲强度;在压缩和弯曲破坏过程中,地聚合物呈现裂缝萌生、发展和贯通阶段,纤维的掺入有效延缓试样应变集中区萌生和内部裂缝发展;纤维在地聚合物中发挥填充、桥接和成核作用,结构致密性得以增强,从而提高地聚合物的力学性能。 展开更多
关键词 模拟月壤 多壁碳纳米管 玄武岩纤维 力学性能 数字图像技术 微观结构
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基于响应面法的涤棉粘混合精梳分离牵伸工艺优化
11
作者 杨天琪 任家智 +2 位作者 冯清国 李季平 李国锋 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第11期36-42,共7页
为提高涤/棉/粘3种纤维混合精梳时的精梳条质量,利用响应面分析法建立精梳条的条干CV值模型,对精梳机分离接合过程中纤维卷定量、分离皮辊压力以及搭接刻度3个工艺参数进行实验设计与优化。结果表明:纤维卷定量、分离皮辊压力以及搭接... 为提高涤/棉/粘3种纤维混合精梳时的精梳条质量,利用响应面分析法建立精梳条的条干CV值模型,对精梳机分离接合过程中纤维卷定量、分离皮辊压力以及搭接刻度3个工艺参数进行实验设计与优化。结果表明:纤维卷定量、分离皮辊压力以及搭接刻度均对精梳条的条干CV值有显著影响,其影响程度为纤维卷定量最大、分离皮辊压力次之、搭接刻度最小;当纤维卷定量为62.3 g/m、分离皮辊压力为4.4 bar、搭接刻度为-0.32时,模型预测条干CV值为4.56%,实验验证得到的精梳条的条干CV值为4.58%,实测值与预测值差异微小。该优化方法可有效地用于多纤维混合精梳分离牵伸工艺参数的准确设计,对于开发多纤维混合精梳高品质纱线具有重要意义。 展开更多
关键词 多纤维精梳 分离牵伸工艺 优化设计 响应面分析法 条干
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空分复用光纤及器件的测试技术研究进展综述
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作者 王慧慧 唐苗苗 +2 位作者 刘亚平 杨志群 张林 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第7期2-20,共19页
随着5G时代的到来,现有单模光纤通信网络的容量正逼近其香农极限,难以满足呈指数级增长的网络带宽需求。为突破现有技术瓶颈,基于空间维度拓展的空分复用技术应运而生。该技术通过利用多模光纤、少模光纤、多芯光纤甚至多芯少模光纤中... 随着5G时代的到来,现有单模光纤通信网络的容量正逼近其香农极限,难以满足呈指数级增长的网络带宽需求。为突破现有技术瓶颈,基于空间维度拓展的空分复用技术应运而生。该技术通过利用多模光纤、少模光纤、多芯光纤甚至多芯少模光纤中的多个空间信道使单根光纤的传输容量实现数量级提升,同时凭借高空间利用率来有效降低光纤通信系统的尺寸和成本。除了在光纤通信领域作为扩容的新突破口,空分复用技术还为光纤传感领域提供了光纤多维感知的思路,同时在成像领域助力分辨率的提升和增强成像系统的柔性。然而,受工艺缺陷的影响,空分复用光纤和器件中各信道之间容易相互干扰并产生信道差异,导致模式串扰、芯间串扰及模式相关损耗等问题,使空分复用系统的性能提升面临严峻挑战。为确保空分复用光纤及器件的性能达到预期标准,研发高精度表征测试系统尤为重要。本研究系统地介绍了空分复用光纤及其核心器件的关键参数,重点评述了当前主流测试技术,包括多通道光时域反射技术、空间频谱解析技术、固定分析仪技术、相干光频域反射技术、波长扫描干涉技术以及离轴数字全息技术。不同的测试技术在可测对象、参数范围及应用场景上各有侧重。本研究首次系统地总结各项测试技术的优缺点和适用范围,为空分复用待测物的测试方案选择提供依据,并对空分复用测试技术未来的发展提出了展望。 展开更多
关键词 多芯光纤 少模光纤 多模光纤 空分复用 测试技术 光通信 传感 成像
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基于粗集与聚类投票机制的光谱双星特征分析 被引量:1
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作者 王琦 杨海峰 蔡江辉 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期463-468,共6页
光谱双星通常是指光谱中呈现双主导成分特征,由于该双成分复杂多样,其成因也多种多样,同时光谱信噪比相对比较低,现有许多分析方法将双成分系统光谱分离成两条光谱进行分析,而分离方法无法保证光谱的准确性,现有聚类方法的单次聚类可靠... 光谱双星通常是指光谱中呈现双主导成分特征,由于该双成分复杂多样,其成因也多种多样,同时光谱信噪比相对比较低,现有许多分析方法将双成分系统光谱分离成两条光谱进行分析,而分离方法无法保证光谱的准确性,现有聚类方法的单次聚类可靠性比较低。提出一种基于粗集与聚类投票机制的光谱双星分析与评估方法,采用多次聚类和投票思想,给出每条光谱属于相应类别的梯度可靠性。该方法包含两个部分:(1)采用不同思想的聚类算法,将光谱双星数据集进行重构,将每种聚类算法标签采用匈牙利算法将聚类标签对齐作为光谱属性,从而重构数据集。(2)利用投票机制,得票数反映聚类结果的一致程度,获得每条光谱的类别,定义粗集示踪每类光谱特征,采用上/下近似集给出每条光谱所归类别的可靠性。选择郭守敬望远镜(LAMOST)DR10发布光谱双星集作为分析对象,采用基于划分的K-means、基于模型的GMM(Gaussian mixture model)、谱聚类(spectral clustering)和层次聚类(agglomerative clustering)四种聚类算法重构光谱数据集,选择得票数下界μ为2,通过投票得到1、0.75、0.5为可靠性梯度的聚类结果。其中大约1/3的样本可靠性为1,说明这批样本的四种聚类结果完全一致;对每类光谱和投票数的信噪比进行统计分析,投票数低的样本的信噪比相对较低,是它们被不同的聚类算法划分到不同类别的原因之一;对可靠性为1的6类光谱样本进行了物理成因的分析,其中以双星、河内星云+目标恒星两种为主,聚类标签的差异可能由于两种成分流量差异或拼接、定标等数据处理所导致。也有可能由于光谱质量较低导致pipeline误判的因素,其天区位置分布与低质量数据分布特征的研究基本一致。 展开更多
关键词 光谱双星 光谱分析 聚类算法 郭守敬望远镜(LAMOST)
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面向隐私信息泄露的光纤网络加密安全防护研究
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作者 袁智勇 钟章生 熊飞龙 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期196-202,共7页
受各种类型的攻击,包括窃听、篡改、拒绝服务等影响,使得光纤网络抗攻击能力较弱,而海量数据量和复杂性不断上升,无法确保隐私数据的密钥,从而造成信息泄露、篡改等严重后果。为了保障信息的机密性,提出面向隐私信息泄露的光纤网络加密... 受各种类型的攻击,包括窃听、篡改、拒绝服务等影响,使得光纤网络抗攻击能力较弱,而海量数据量和复杂性不断上升,无法确保隐私数据的密钥,从而造成信息泄露、篡改等严重后果。为了保障信息的机密性,提出面向隐私信息泄露的光纤网络加密安全防护研究。通过收发节点采集大量信道状态信息,对信道状态展开评估,并将量化参数设定为比特序列,提取光纤网络海量隐私信息中的密钥。根据密钥提取结果,组建隐私信息分段和分组密钥组,利用密钥匹配算法为各个分段以及分组选取可信密钥展开加密处理,并将加密处理后的隐私信息保存至云端,以此实现光纤网络海量隐私信息加密存储。实验结果表明,所提方法的加密时间保持在2.5 ms内,存储开销低且吞吐量高,能够抵御各种攻击,可以有效实现隐私信息的加密存储。 展开更多
关键词 隐私信息 光纤网络 信息加密 多可信密钥 密钥匹配算法 加密存储
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基于MEMS光纤传感器的油浸式电流互感器在线监测技术 被引量:1
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作者 沈畅 贾雅君 +1 位作者 金之俭 江俊杰 《电测与仪表》 北大核心 2025年第9期166-175,共10页
针对气相色谱法存在需定期取油样、监测不连续等不足,提出并研究了一种基于微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)光纤传感技术的油浸式电流互感器在线监测新方案。文中介绍了一种集成了温度-压力和氢气-乙炔检测模块的MEM... 针对气相色谱法存在需定期取油样、监测不连续等不足,提出并研究了一种基于微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)光纤传感技术的油浸式电流互感器在线监测新方案。文中介绍了一种集成了温度-压力和氢气-乙炔检测模块的MEMS光纤传感器。利用有限元仿真构建了油浸式电流互感器的电磁模型,通过对比安装传感器前后油浸式电流互感器的电磁分布和二次电流波形,说明了该方案的理论可行性。通过热-流耦合仿真研究了绝缘油的温度分布和流动特性,论证了取油口处传感器监测故障气体的有效性。最后,搭建了110 kV三相油浸式电流互感器MEMS光纤在线监测系统,通过现场实验验证了基于MEMS光纤传感器在线监测方案的有效性。该系统实现了110 kV三相电流互感器的油温、油压、氢气、乙炔参数的实时获取,成功监测到一起B相油中溶解氢气含量超标的事故,在早期故障监测和预防方面表现出巨大潜力。 展开更多
关键词 油浸式电流互感器 在线监测 多物理场仿真 MEMS光纤传感器
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复刻FBG型七芯光纤多参量同步监测系统
16
作者 张作才 高桂林 冯谦 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第5期287-297,共11页
针对单芯光纤难以实现多参量同步采集问题,提出复刻FBG型七芯光纤多参量同步监测系统。该系统有效集成光纤光栅(FBG)、拉曼光时域反射(ROTDR)和布里渊光时域分析(BOTDA)于一根光纤,利用七芯光纤中的4根纤芯采集结构的应变、温度和自振... 针对单芯光纤难以实现多参量同步采集问题,提出复刻FBG型七芯光纤多参量同步监测系统。该系统有效集成光纤光栅(FBG)、拉曼光时域反射(ROTDR)和布里渊光时域分析(BOTDA)于一根光纤,利用七芯光纤中的4根纤芯采集结构的应变、温度和自振频率。首先,分析七芯光纤空分复用机制,经过刻制FBG串、二次涂敷等工艺流程,得到复刻FBG型七芯光纤。然后,通过有限元分析、理论分析和试验等手段,探究温度波动和应变传递层剪变滞后效应对BOTDA和FBG测得应变的影响,建立应变修正公式。最后,通过足尺钢梁多参量同步监测试验,对复刻FBG型七芯光纤的多参同步感知性能和应变修正公式的有效性和准确性进行试验。试验结果表明:温度波动1℃引起BOTDA和FBG的应变测量误差分别为23×10^(-6)、16×10^(-6),剪变滞后效应导致应变减小11%;复刻FBG型七芯光纤多参量同步监测系统的监测值与传统传感器测量值一致,ROTDR和FBG的测温误差分别为0.36、-0.04℃;BOTDA和FBG的应变测量误差分别为-15×10^(-6)、-0.4×10^(-6),与应变修正前相比,准确度分别提升12%、98%;FBG测得的自振频率为2.18 Hz,与加速度计的频率测量值2.19 Hz一致。复刻FBG型七芯光纤多参量同步监测系统实现了多种参量同步采集,融合了点式应变、分布式应变与温度补偿的优势,且不影响各传感器的性能,应变修正公式能够有效提高应变测量准确度,为多芯光纤在结构健康监测中的应用提供了新思路。 展开更多
关键词 多芯光纤 光纤光栅 温度补偿 应变传递 空分复用
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碳纤维多轴向经编织物的应用及其制备工艺研究进展 被引量:2
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作者 肖遥 蒋金华 陈南梁 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期16-25,共10页
多轴向经编技术是实现碳纤维复合材料性能提升、轻量化目标以及高效率制备的有力手段,也是战略新兴领域应用和发展的重要方向。多轴向经编织物增强复合材料的性能与织造技术密切相关,因此研究织造过程对提高织物及复合材料的性能至关重... 多轴向经编技术是实现碳纤维复合材料性能提升、轻量化目标以及高效率制备的有力手段,也是战略新兴领域应用和发展的重要方向。多轴向经编织物增强复合材料的性能与织造技术密切相关,因此研究织造过程对提高织物及复合材料的性能至关重要。概述了碳纤维多轴向经编织物的结构、性能特点及应用,回顾碳纤维多轴向经编织造设备的发展历程,从铺层装置、经编成圈装置等关键机构的工作原理、存在问题、发展趋势及工艺优化等方面详述多轴向经编技术的研究进展。其中,通过分析衬纬纱的铺设轨迹、复合针和梳栉的运动配合规律及绑缚纱张力波动获得铺纬最佳速度函数与最优成圈位移曲线,是保障铺纬、织造张力一致性、降低织造损伤的有效方法,这将为多轴向经编产品及其复合材料设计提供新的解决方案。 展开更多
关键词 碳纤维多轴向经编织物 多轴向经编设备 铺纬工艺 经编成圈 工艺优化 研究进展
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基于多尺度联合仿真的短切CFRP注塑制件的力学性能分析 被引量:1
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作者 姜旭 解锴 +5 位作者 王晓宏 刘长喜 姚永涛 王业成 石秋寒 刘培硕 《塑料科技》 北大核心 2025年第4期161-165,共5页
短切碳纤维增强复合材料(CFRP)在注塑成型过程中容易因流动和剪切作用使得纤维分布不均,导致制件不同部位的性能差异,传统的结构分析方法往往不能考虑制造工艺对结构力学性能的影响。针对这一问题,基于Moldflow、Digimat以及ABAQUS建立... 短切碳纤维增强复合材料(CFRP)在注塑成型过程中容易因流动和剪切作用使得纤维分布不均,导致制件不同部位的性能差异,传统的结构分析方法往往不能考虑制造工艺对结构力学性能的影响。针对这一问题,基于Moldflow、Digimat以及ABAQUS建立短切CFRP注塑拉伸制件的多尺度联合仿真模型,分析结构的受力分布情况,同时探讨不同纤维取向张量、纤维质量分数、纤维长径比对CFRP注塑制件的力学性能影响。分析结果显示,材料的抗拉强度随着纤维取向张量、纤维质量分数以及纤维长径增大而呈增大趋势;弹性模量随着纤维质量分数、纤维长径比的增大呈明显增大趋势;拉伸断裂失效应变值随着纤维质量分数的增大明显变小,随着纤维长径比的增大明显变大。 展开更多
关键词 多尺度 联合仿真 短碳纤维 力学性能 有限元
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多光纤阵列输入高分辨率微型拉曼光谱仪设计
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作者 谭莉莉 杨照清 +1 位作者 傅伟 郭汉明 《光学技术》 北大核心 2025年第4期468-473,478,共7页
研究针对传统光谱仪采用单根光纤入射导致像面利用率不足、拉曼散射光探测能量弱的问题,提出了一种基于多光纤阵列输入的高分辨率光谱仪设计。通过沿狭缝弧矢方向排列七根入射光纤作为入射光源,并结合柱透镜与像散校正理论对光路进行优... 研究针对传统光谱仪采用单根光纤入射导致像面利用率不足、拉曼散射光探测能量弱的问题,提出了一种基于多光纤阵列输入的高分辨率光谱仪设计。通过沿狭缝弧矢方向排列七根入射光纤作为入射光源,并结合柱透镜与像散校正理论对光路进行优化。该系统采用785nm激发波长,可在七个视场内实现170~3200cm^(-1)宽光谱覆盖,全波段分辨率达到7cm^(-1)。实验结果表明,相较于单根光纤入射时72%的像面利用率,集束光纤结合柱透镜的设计将光谱仪像面利用率显著提升至97%,且各光纤传输能量在像面上分布均匀。该方案为需要高能量探测效率和强度的应用场景提供了可行方案。 展开更多
关键词 微型拉曼光谱仪 高分辨率 像散校正 集束光纤
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海洋环境下桥隧结构腐蚀监/检测技术进展
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作者 雷鹰 陈智光 +3 位作者 黄璜 林理文 王林燊 林毅标 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期555-567,共13页
[背景]腐蚀是海洋环境下桥梁与隧道工程常见的失效破坏方式之一,对腐蚀状态的监/检测,有助于对桥隧结构的安全性能进行评估.[进展]本文对海洋环境下桥隧结构腐蚀监/检测常用的电化学方法和物理方法进行了总结,分析了各类方法的监/检测... [背景]腐蚀是海洋环境下桥梁与隧道工程常见的失效破坏方式之一,对腐蚀状态的监/检测,有助于对桥隧结构的安全性能进行评估.[进展]本文对海洋环境下桥隧结构腐蚀监/检测常用的电化学方法和物理方法进行了总结,分析了各类方法的监/检测原理、研究进展和应用.电化学方法主要有半电池电位法、线性极化法、电化学阻抗谱、混凝土电阻率法、宏电池电流法、电化学噪声和电化学多功能腐蚀传感器等.物理方法主要有电阻探针、声发射、超声检测、光纤传感监测、长标距光纤光栅传感腐蚀监测和基于计算机视觉与机器学习的腐蚀监测技术等.每种方法都有各自的适用范围和局限性.电化学方法根据周边混凝土环境中各参数的变化,间接地推断钢筋的腐蚀状况,一般给出腐蚀的定性信息.物理方法通过测定与钢筋腐蚀相关的物理特性变化,给出钢筋的腐蚀位置与程度,具有直接性与直观性.本文对平潭海峡大桥主桥墩进行腐蚀监测,采用了融合物理与电化学的监测方法,利用多功能电化学腐蚀探头实时监测6个电化学参数,根据参数的变化进行腐蚀预警;利用长标距光纤光栅传感技术监测宏应变,构建基于宏应变模态的腐蚀损伤指标,进行腐蚀定位与定量识别.物理与电化学方法融合互补,为平潭海峡大桥的腐蚀监测提供了技术保障.[展望]在复杂严酷的海洋环境下,对桥隧结构的腐蚀进行准确的监/检测还面临很多挑战.未来的研究方向应集中在:物理和电化学技术的综合应用;与计算机视觉、深度学习和机器学习算法等先进计算方法的协同结合;开发用于海洋环境下桥隧结构腐蚀评估的新型智能监/检测系统. 展开更多
关键词 腐蚀监/检测 电化学方法 物理方法 融合方法 多功能腐蚀传感 长标距光纤光栅传感
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