Физические основы создания датчиков давления на основе изменения коэффициента преломления света при микроизгибе оптического волокна А. Д. Мехтиев, А. В. Юрченко, Е. Г. Нешина [и др.]
Material type:
ArticleSubject(s): волоконно-оптические датчики | датчики давления | одномодовые оптические волокна | информационно-измерительные системы | фотоупругость | интерференция волн | коэффициент преломления | микроизгибыGenre/Form: статьи в журналах Online resources: Click here to access online
In:
Известия высших учебных заведений. Физика Т. 63, № 2. С. 129-136Abstract: Работа посвящена вопросу разработки физических основ создания датчиков давления на основе изменения коэффициента преломления при микроизгибах волокна типа G.652. Рассмотрена актуальность разработки упрощенного по конструкции волоконно-оптического датчика давления для горной промышленности, имеющего более стабильную температурную коррекцию, что позволит избежать известных недостатков различных оптических интерферометров. Важным моментом является использование одномодового оптического волокна стандарта G.652, который одновременно используется в качестве сенсора и направляющей системы для передачи электрических сигналов. Предложенная информационно-измерительная система на основе волоконно-оптических датчиков давления способна производить дистанционные измерения параметров давления горного массива на ограждающую крепь. Приведены основные выражения, позволяющие описать физический процесс измерения давления на основе эффекта фотоупругости, возникающего при микроизгибе, а также результаты натурных экспериментов, доказывающих изменение дифракционного пятна на выходе из оптического волокна в зависимости от величины микроизгиба. Моделирование выполнено в универсальной программе систем конечных-элементов ANSYS STATIC STRUCTURAL. Данный датчик способен фиксировать не только измерение давления, но и температуры и микроперемещения горных пород. Предложенная конструкция волоконно-оптических датчиков может быть использована для контроля геотехнического состояния горных выработок, опасных по взрыву газа и угольной пыли.
Библиогр.: 16 назв.
Ограниченный доступ
Работа посвящена вопросу разработки физических основ создания датчиков давления на основе изменения коэффициента преломления при микроизгибах волокна типа G.652. Рассмотрена актуальность разработки упрощенного по конструкции волоконно-оптического датчика давления для горной промышленности, имеющего более стабильную температурную коррекцию, что позволит избежать известных недостатков различных оптических интерферометров. Важным моментом является использование одномодового оптического волокна стандарта G.652, который одновременно используется в качестве сенсора и направляющей системы для передачи электрических сигналов. Предложенная информационно-измерительная система на основе волоконно-оптических датчиков давления способна производить дистанционные измерения параметров давления горного массива на ограждающую крепь. Приведены основные выражения, позволяющие описать физический процесс измерения давления на основе эффекта фотоупругости, возникающего при микроизгибе, а также результаты натурных экспериментов, доказывающих изменение дифракционного пятна на выходе из оптического волокна в зависимости от величины микроизгиба. Моделирование выполнено в универсальной программе систем конечных-элементов ANSYS STATIC STRUCTURAL. Данный датчик способен фиксировать не только измерение давления, но и температуры и микроперемещения горных пород. Предложенная конструкция волоконно-оптических датчиков может быть использована для контроля геотехнического состояния горных выработок, опасных по взрыву газа и угольной пыли.
There are no comments on this title.