1 中国计量大学 机电工程学院，杭州 310018
2 中国计量大学 质量与安全工程学院，杭州 310018
为了满足气化炉安全运行和外壁温度监测的需求，基于喇曼散射效应测温原理，利用分布式光纤系统的特性，提出了一种对气化炉外壁温度在线监测的新颖测温方法，阐述了该测温方法的检测原理，设计了一种使用无缝钢管为保护层的铠装聚酰胺耐高温分布式光纤传感系统，并对该传感系统进行了温度不确定度实验和数据分析，最后在气化炉外壁升温实验平台上对该耐高温光纤进行温度实验。实验结果表明：分布式光纤传感系统的测温范围为0~300 ℃，测量温度精度为±2 ℃，能够分辨出高温异常情况。
分布式光纤测温 气化炉 高温检测 多点测量 distributed optical fiber temperature measurement gasifier high temperature detection multi-point measurement
1 中国计量大学机电工程学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量大学质量与安全工程学院, 浙江 杭州 310018
3 中国特种设备检测研究院, 北京 100029
4 浙江省特种设备检测研究院, 浙江 杭州 310018
5 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室, 浙江 杭州 310018
基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对聚乙烯管道接头的老化及常见缺陷进行检测,获得不同老化程度的聚乙烯样品的折射率与吸收系数,并对管道接头的典型缺陷进行成像检测。实验结果表明:随着老化时间延长,聚乙烯样品在0.2~2.0 THz频段内的折射率未发生明显变化,该频段内材料的吸收系数随着老化时间的延长而明显下降。太赫兹图像中缺陷区域与无缺陷区域的像素点存在明显区别,从图像中可以分辨出缺陷的位置及大致轮廓。
光谱学 太赫兹时域光谱 聚乙烯 无损检测 光氧老化 反射式成像 激光与光电子学进展
2019, 56(22): 223001
1 中国计量大学 机电工程学院，浙江 杭州 310018
2 中国特种设备检测研究院，北京 100029
3 中国计量大学 质量与安全工程学院，浙江 杭州 310018
在聚乙烯材料管道生产制造过程中，管道厚度精确测量是影响管道生产质量的一个重要技术问题。本文简述了使用太赫兹时域光谱首先对标准厚度样品的折射率进行测量，再使用其折射率对未知厚度样品进行厚度测量，通过测量在介质中某一点太赫兹时域波形图峰值时间差，建立厚度测量模型，实现对折射率的以及厚度的测量方法，根据实验对其检测精度以及影响因素进行分析得出此实验方法相对误差已达到2%以下，此精度已高于国标GB15558.1 中4%的要求。
聚乙烯 太赫兹 时域波形 厚度测量 polyethylene terahertz time domain waveform thickness measurement
1 中国计量大学机电工程学院，浙江 杭州 310018
2 中国计量大学质量与安全工程学院，浙江 杭州 310018
太赫兹波对很多介电材料和非极性的液体具有透射性且THz 波辐射的光子能量低，近年来在无损检测领域得到了较快的发展和应用。基于透射式THz-TDS 系统在室温下对包含不同深度缺陷信息的车载气瓶玻璃纤维增强复合材料检测，获得了0.2～1.8 THz 范围内样品的时域波形，分析其峰峰值、最大值、延迟时间、折射率和吸收系数，结果表明，随着样品缺陷深度的增加，峰峰值、最大值和延迟时间都有明显的变化规律，同时样品的折射率和吸收系数也不同。可以通过分析时域波形的变化以及折射率和吸收系数的变化，获得缺陷的深度信息。
玻璃纤维 无损检测 复合材料 THz-TDS THz-TDS glass fiber nondestructive testing composite material
1 中国计量学院质量与安全工程学院， 浙江 杭州 310018
2 中国计量学院机电工程学院, 浙江 杭州 310018
提出基于Sagnac/Mach-Zehnder混合干涉原理的水下天然气管道泄漏检测系统,采用基于时域统计特征的信号提取方法,通过光纤干涉信号时域分析,提取信号幅值在均值上下特定范围内波动的概率特征,建立天然气管道泄漏工况下的主成分模型。根据平方预测误差（SPE）统计量判别管道泄漏状况,并与传统零点频率法的分布式光纤管道泄漏检测进行对比分析,统计了系统漏警率(MAR)。结果表明,提出的时域统计特征向量能够描述管道泄漏特征,采用SPE统计量泄漏诊断法能够准确判别天然气管道是否泄漏,漏警率降低至传统零点频率法的1/10左右。
传感器 平方预测误差 概率特征 泄漏诊断 漏警率 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 052801
1 中国计量学院 机电工程学院，杭州 310018
2 中国计量学院 质量与安全工程学院，杭州 310018
复合材料压力容器缺陷无损检测成为目前的研究热点。基于太赫兹技术（透射式THz-TDS 系统和BWO 成像系统）在室温下对玻璃纤维样品进行无损检测，获得了分层缺陷样品在0.2～1.8 THz范围内的折射率谱和吸收谱、夹杂金属和热损伤缺陷样品的成像数据。结果表明，太赫兹技术对玻璃纤维分层缺陷、夹杂金属和热损伤缺陷检测效果明显，适用于局部检测对整体性能的判断。
BWO 成像 玻璃纤维 无损检测 THz-TDS THz-TDS BWO imaging glass fiber reinforce plastic nondestructive testing
1 中国计量学院 机电工程学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量学院 质量与安全工程学院, 浙江 杭州 310018
对一种基于马赫-曾德尔和萨格纳克混合干涉仪原理的分布式光纤泄漏检测系统调制解调技术进行研究, 对PGC解调技术进行理论分析。针对所选泄漏分布式光纤传感特点设计了PGC解调硬件电路, 并对PGC解调电路进行了测试。实验中待测信号为0~50 kHz, 载波频率为300 kHz, 截止频率为50 kHz, 移相后与待测信号的相关系数达到0.95, 谐波失真小于3%, 泄漏源位置为7.865 km,泄漏检测定位系统绝对定位误差为235 m, 相对定位误差为2.35%。本解调定位系统具有稳定性和抗干扰性。
分布式光纤 混合干涉 PGC解调技术 载波频率 distributed fiber mixing interference PGC demodulation technique carrier frequency
