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公开(公告)号：CN108426872A
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201810608138.8
申请日：2018-06-13
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： G01N21/65
摘要： 本发明公开了一种用于拉曼散射光纤传感的气体浓度在线测量系统及其方法，用于监测混合气体中各部分的浓度，包括光路Ⅰ和气路Ⅱ，光路Ⅰ位于室内，气路Ⅱ位于室外，以保证实验的安全性；光路包括电源、激光光源、气体样品池、拉曼光谱分析仪、计算机；气路包括待测气体钢瓶、氮气钢瓶、真空泵；该方法采用上述测量系统测试多组由多种不同浓度气体组成的标准气体的拉曼光谱图，并通过曲线拟合获得标定方程，然后结合标定方程和未知气体的拉曼散射峰面积，获得未知气体中各成分的浓度。本发明提高了气体浓度测量的自动化程度，克服了传统安装在现场的监测系统装置容易导致安全隐患的问题。
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公开(公告)号：CN108287262A
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201810022748.X
申请日：2018-01-10
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开了一种全光纤电流互感器温度和振动反馈补偿系统及测量方法，包括LD扫频光源、数据采集模块、振动测量模块和计算机，LD扫频光源模块连接有第一耦合器连接，第一耦合器分别连接有温度传感探头、光电转化模块和第一光环形器连接，第一光环形器依次连接有光纤偏振器、相位调制器、保偏光纤延迟线、光纤1/4波片和传感环连接，并通过光电转化模块与数据采集模块连接，传感环套设于电流线上，数据采集模块分别与LD扫频光源和计算机连接，并通过光电转化模块与第一耦合器连接，振动测量模块分别与数据采集模块和振动探头连接，温度传感探头和振动探头设置于传感环上，提高系统的测量准确度与可靠性，具有结构简单、响应速度快和分辨率高。
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公开(公告)号：CN108007603A
公开(公告)日：2018-05-08
申请号：CN201711361638.8
申请日：2017-12-18
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明涉及多参量分布式测量系统技术领域，特指一种基于非对称双芯光纤的多参量分布式测量系统，包括宽带光源、脉冲调制器、第一耦合器、双芯光纤耦合器、双芯光纤、第一环形器、第二环形器、第二耦合器、光纤延迟线、第一陷波滤波片、第二陷波滤波片、第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管、信息采集单元与计算机。本发明通过非对称双芯光纤的轴上芯与表层芯对温度与应变的敏感系数不同的特点，利用双芯的瑞利散射信号构建温度和应变求解矩阵；利用弱光栅阵列对全光纤范围内的瑞利散射进行空间分段定位，以提高传感系统的空间分辨率和测量精度，实现对温度和应变的同时精确测量和其在区间内的精确定位。
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公开(公告)号：CN107036733A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201710266576.6
申请日：2017-04-21
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明涉及一种基于暗脉冲光源的双芯弱光栅阵列的多参量分布式测量系统及测量方法，系统包括宽带暗脉冲光源、弱光栅阵列、双芯光纤、光电转换单元、光纤延迟线、陷波滤光片、信息采集单元、计算机、双芯光纤耦合器。本发明利用脉宽可调谐暗脉冲光源的高功率稳定的背景光激发的高强度瑞利散射光进行分布式测量；同时，利用光源的暗脉冲和弱光栅阵列对全光纤范围内的瑞利散射进行空间分段定位，以提高传感系统的空间分辨率和测量精度，实现对温度和应变的同时精确测量和其在区间内的精确定位。本发明结构简单、响应速度快、空间分辨率高，能够同时实现温度和应变参量高精度的分布式光纤传感测量。
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公开(公告)号：CN106225841A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610555218.2
申请日：2016-07-14
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： G01D21/02
CPC分类号： G01D21/02
摘要： 本发明公开了一种在线监测炼焦塔健康状况的装置，包括：光调制器、耦合器、光纤F-P传感器组、光时域反射单元、数据采集单元、处理终端，光调制器将光源发出的光调制成光脉冲信号后，由耦合器进入光纤F-P传感器组，光纤F-P传感器组采集焦炭塔的温度和应变数据，通过光时域反射单元获取不同光纤F-P传感器的反射脉冲时延差；数据采集单元对反射脉冲时延差进行信号采集，交由处理终端进行数据分析，得出焦炭塔的健康状况。本发明还提供一种在线监测炼焦塔健康状况的方法。该装置和方法能实现在线实时监测炼焦塔的温度、应变，使工作人员及时判断焦炭塔的健康状况，保证焦炭塔工作在安全稳定的状态，延长了焦炭塔的使用寿命。
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公开(公告)号：CN106198484A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610467063.7
申请日：2016-06-24
申请人： 中国石油化工股份有限公司 , 武汉理工大学
IPC分类号： G01N21/65
CPC分类号： G01N21/658 , G01N2201/06113 , G01N2201/088
摘要： 本发明公开了一种用用于石化载氢管道氢气和杂质含量在线监测的光纤传感系统与方法。系统包括测量导气旁管、光信号增强气室、光源单元、信号探测单元、信号解调单元、数据处理单元等。光源单元发出的激光通过光纤光缆导入光信号增强气室，激发气体的拉曼信号，同时信号探测单元将探测到的信号通过传输光缆传输到位于非防爆区的信号解调单元，解调后的数据通过RS-485串口线传输到数据处理单元进行数据处理以及测量参量的实时显示。本系统可同时在线监测石化等行业工艺管线中高浓度氢气和杂质气体(如CH4、CO、CO2、H2S等)含量，且传感器本征安全，使氢气等危险气体的在线监测更加安全准确。
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公开(公告)号：CN106053428A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610353564.2
申请日：2016-05-25
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： G01N21/65
CPC分类号： G01N21/658
摘要： 本发明提供一种用于石化载氢管道气体含量在线测量的光学增强腔及传感装置，包括样品池，样品池上设有进气口和出气口；样品池的左右两端分别设有第一反射镜和第二反射镜；其中第一反射镜和第二反射镜均包括球面，球面的中部为圆平面；第一反射镜上设有用于入射激光的激光入口；样品池的侧向设有与拉曼信号收集单元连接透光的窗口玻片。光学增强腔采用特制的反射镜组成，构成了球面和圆平面的双F‑P腔结构，大大增强了激发光功率，这是其他装置所达不到的，实现了拉曼信号光几个数量级的增强，从而具有很高的灵敏度和精确度，同时在石化管道上实现了全光型测量作业，本质安全，并且可以实现在线实时测量。
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公开(公告)号：CN106017522A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610308926.6
申请日：2016-05-11
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： G01D5/353
CPC分类号： G01D5/35312
摘要： 本发明提供一种光纤F‑P传感器的快速高精度信号解调方法，通过小波阈值去噪方法对所得到的光谱数据进行去噪处理；通过傅里叶变换解调算法，计算光纤F‑P传感器的腔长，作为腔长粗测值，并确定腔长的爬山搜索起点；利用变步长爬山搜索算法比较每个步长下腔长和前一个腔长的离散腔长系数，直到前一系数比后一系数大为止来搜寻到该步长下的峰值，作为下一次的爬山搜索起点，每次搜索设定的步长均小于上一次的步长，直至达到预设的目标精度，最后一次搜索过设定的步长即为算法的解调分辨率，且最后一步获得的离散腔长系数最大值对应的腔长，即为所求。本发明利用新型的变步长爬山搜索算法来减少离散腔长解调算法的计算量，实现快速高精度信号解调。
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公开(公告)号：CN105631435B
公开(公告)日：2016-09-21
申请号：CN201610031633.8
申请日：2016-01-18
申请人： 武汉理工大学
摘要： 一种用于焦炭塔全自动远程除焦的模式识别方法及装置，方法包括步骤：拾取除焦状态信号，通过光缆传输到地面控制中心，对信号进行解调，将光信号转变为电压信号；对电压信号进行A/D采样，得到采样信号，滤波处理得到滤波信号；提取出能够准确描述焦炭塔内部焦炭状态和除焦进展的特征物理量，同时接入水力除焦钻杆高度信号和除焦喷嘴状态信号；对焦炭塔内焦炭的厚度、水力除焦钻杆高度信号、除焦喷嘴状态信号进行识别、模式匹配和实时显示。装置包括光学解调单元、数据采集单元、计算单元和模式识别单元。本发明实时获得塔内焦炭除焦状况，缩短除焦作业时间，减少安全隐患；模式识别后的信号反馈给水力除焦控制系统，可实现除焦作业全自动化控制。
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公开(公告)号：CN104266975B
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201410465506.X
申请日：2014-09-12
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： G01N21/17
摘要： 本发明是一种全光纤F?P氢气传感器及其氢气敏感膜的制备方法，传感器结构主要由全光纤F?P谐振腔、敏感膜定向膨胀限制块、固定部件、传感器封装部件等组成；采用脉冲激光沉积工艺在较低的温度下直接将一定厚度的Pd?Ag合金敏感膜沉积于全光纤F?P谐振腔敏感玻片的外层,敏感膜定向膨胀限制块的一面通过固定部件仅仅与敏感膜相接触，限位膨胀块为多孔陶瓷材料，可以吸收氢气，当敏感膜吸收氢气发生定向膨胀，压缩减小F?P的腔长,通过对全光纤F?P谐振腔腔长解调，测量氢气浓度变化。该制备方法保证光纤的低温镀膜,传感器的结构简单，制备方便，易于实现产业化。
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