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基于全同弱光纤Bragg光栅阵列的铁路轨道监测系统

张翠 陶渊 童杏林 邓承伟 何为 甘维兵 王立新

张翠, 陶渊, 童杏林, 邓承伟, 何为, 甘维兵, 王立新. 基于全同弱光纤Bragg光栅阵列的铁路轨道监测系统[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 622001-0622001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622001
引用本文: 张翠, 陶渊, 童杏林, 邓承伟, 何为, 甘维兵, 王立新. 基于全同弱光纤Bragg光栅阵列的铁路轨道监测系统[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 622001-0622001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622001
Zhang Cui, Tao Yuan, Tong Xinglin, Deng Chengwei, He Wei, Gan Weibing, Wang Lixin. Monitoring system of railway track based on identity weak fiber Bragg grating array[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 622001-0622001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622001
Citation: Zhang Cui, Tao Yuan, Tong Xinglin, Deng Chengwei, He Wei, Gan Weibing, Wang Lixin. Monitoring system of railway track based on identity weak fiber Bragg grating array[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 622001-0622001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0622001

基于全同弱光纤Bragg光栅阵列的铁路轨道监测系统

doi: 10.3788/IRLA201948.0622001
基金项目: 

国家自然科学基金(61575148);国家高技术研究发展计划(2015AA043505);湖北省技术创新专项(2017ACA167)

详细信息
    作者简介:

    张翠(1969-),女,副研究员,硕士生导师,博士,主要从事光纤传感方面的研究。Email:zc@whut.edu.cn

  • 中图分类号: TN253

Monitoring system of railway track based on identity weak fiber Bragg grating array

  • 摘要: 现有的铁路轨道监测主要采用电类传感技术,易受电磁场、外界环境的影响,存在着安全的隐患。因此,采用基于全同弱光纤光栅(wFBG)阵列的铁路轨道应变在线监测技术,用于实时监测轨道的占用情况。通过有限元模拟仿真设计出能感测铁路应变的传感器结构,研究了传感器的封装技术。通过检测wFBG波长漂移得到应变信号从而实现高灵敏度应变测量。采用全同wFBG阵列对传感器和系统进行了实验室和现场实验研究。结果表明:该传感结构可以实现较小的光学损耗,并且能够保证传感器的灵敏度达到3.4 pm/,线性度达到0.997 82,迟滞误差达到0.8%。该铁路轨道在线监测系统可以满足铁路运行管理的实际需要。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-05
  • 修回日期:  2019-02-03
  • 刊出日期:  2019-06-25

基于全同弱光纤Bragg光栅阵列的铁路轨道监测系统

doi: 10.3788/IRLA201948.0622001
    作者简介:

    张翠(1969-),女,副研究员,硕士生导师,博士,主要从事光纤传感方面的研究。Email:zc@whut.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61575148);国家高技术研究发展计划(2015AA043505);湖北省技术创新专项(2017ACA167)

  • 中图分类号: TN253

摘要: 现有的铁路轨道监测主要采用电类传感技术,易受电磁场、外界环境的影响,存在着安全的隐患。因此,采用基于全同弱光纤光栅(wFBG)阵列的铁路轨道应变在线监测技术,用于实时监测轨道的占用情况。通过有限元模拟仿真设计出能感测铁路应变的传感器结构,研究了传感器的封装技术。通过检测wFBG波长漂移得到应变信号从而实现高灵敏度应变测量。采用全同wFBG阵列对传感器和系统进行了实验室和现场实验研究。结果表明:该传感结构可以实现较小的光学损耗,并且能够保证传感器的灵敏度达到3.4 pm/,线性度达到0.997 82,迟滞误差达到0.8%。该铁路轨道在线监测系统可以满足铁路运行管理的实际需要。

English Abstract

参考文献 (15)

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