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光纤传感器和压缩机压力变送器在舰船上的应用

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光纤传感器和压缩机压力变送器在舰船上的应用

发布日期:2019-04-15 作者: 点击:

美国海军实验室对光纤光栅传感技能十分重视,已开宣告用于多点应力丈量的光纤光栅传感技能,这些结构包括桥梁、大坝、船体甲板、太空船和飞机。在美国海军的赞助下,开发有船只结构健康监测体系,已制成用于美国海军舰队结构健康监测的低成本光纤网络,这个体系基于商用光纤光栅和通信技能;拟采用光纤光栅传感技能和混合空间/波分复用技能实时丈量拖拽阵列的三维形状,这种技能对阵列丈量的改善将超越现有阵列估算技能一个数量级,从而可增强海军的战术优势。


(1)船只结构健康监测体系


1999年春,美国海军研究实验室(Naval Research Laboratory, NRL)光纤灵巧结构部的Michael Todd等人用光纤传感体系对KNM Skjold 快速巡逻艇进行智能监测。

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2000,6,25 DavidsonInstruments宣告为美国海军开发全光纤舰船传感体系。美国海军正在研究21世纪水面战役舰船。这些舰船包括按DD21规划的登陆攻击驱逐舰,也包括按CG-21规划的巡洋舰。2002,7,10 DavidsonInstruments现已宣告完成了该项目,其结果数据被用于舰船的制造和改善供给参阅。一起这个全光纤的传感体系能够抵抗核武器的冲击波效应。


(2)全光纤舰船传感体系


2002,2 美国海军研究中心(Navy office of Naval Research)和海上战役中心(Naval Surface Warfare Center, Carderock Division)在英国皇家RV Triton舰船上安装了光纤传感体系对其进行舰船结构健康监测。SPA安装了自己的舰船监测体系和超越50个FBG传感器安装在舰壳上,一起存在压缩机压力变送器以验证它的精度和功用。这个测验体系伴随RV Triton在海上2个星期的海上航行测验,最后数据被NSWCCD 和 SPA分析,以辅导RV Triton的工程改善。一起美国也十分有爱好将该传感体系用在Trimaran(三舰并列)技能的开展中。


(3)驳船健康监测体系


美国海上战役中心(Naval Surface Warfare Center, Carderock Division)对美国海军的接合规范模驳船体系JMLS进行结构监测。用4个通道共16个FBG传感器,其间14应变传感器和2个Flat-Pack传感器(包括两个FBG,可一起丈量温度和应变),和SPA的舰船健康监测体系


(4)发射体系环境监测体系


美国海上战役中心Naval Surface Warfare Center,Port Hueneme Division正在开发自己的热电偶电流变送器测验体系以用于长时间的监测以决定表面舰船垂直发射体系(VLS)和导弹发射的操作环境。由于导弹等发射物的健康状况会遭到轰动冲击,高热和湿度的影星,必须对其进行定时的检测。在这个测验体系中,丈量的物理量包括温度,应变,压力,加速度和湿度。

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(5)舰船FBG传感器网络


2002,4挪威国防研究所的Karianne等人,在两个舰船上建立了FBG传感器网络,50个传感器散布在舰船的壳上,丈量它的应力散布,最后用有限元的办法分析其受力模型。这样能够经过监测和限制壳上的应力散布,添加舰船的安全性和使用寿命。其间还包括一个Micron Optics的可调谐F-P滤波器和一个OptoSpeed的超发光二极管,一个新封装规划以添加传感器使用寿命。


(6)舰船推进器光纤传感体系


美国海军水面战役中心Naval Surface Warfare Center,Carderock Division在登陆渠道船坞LPD17上的舰船推进器上完成了光纤传感体系,其间包使用了FBG传感器阵列和Flat-Pack,具有高速和高传感器密度的功用特点,一起运用了SPA的基于高速传感器查询体系的数字空间波长复用器。为了验证这个推进器的规划,4个通道24个传感器被用于测验,21个应变传感器,3个温度传感器,取样频率2KHz。

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(7)舰船结构光纤传感体系


1999,10 在美国海军实验室的赞助下,Systems Planning and Analysis Inc.制作了一个低成本的,用于监测美国海军舰船的结构和理性的光纤网络。在这个体系中,经过散布在舰船外壳上的传感点,能够实时的计算和报告舰船在海洋中作业时的受力状况。这个长途监测技能能够为舰船的规划的修正和晋级供给辅导,一起对舰船的完整性有预警功用。


(8)声纳传感体系


现在,声纳传感器已被各国海军特别关注。在实际使用中,拖拽声纳阵列是由一串包括有水听器的模块组成的,其间水听器能够确定水下噪声源的方位。这样每个声纳模块相对声响噪声的方位决定了区分噪声源的准确性。电子传感器尽管现已在上面范畴被使用,但由于其自身存在的问题,这样随着液位传感器厂家全光纤拖拽声纳体系的开展,用一个光的办法来精确的丈量阵列上的各个水听器的方位就显得十分的必要。Fiber Bragg grating(FBG)传感器关于这种需要散布式描摹丈量的使用是十分的抱负的。SPA现已用FBG传感器开发了一个相对成本低的,光拖拽阵列描摹和方位丈量体系,克服了许多当前的缺陷。用软硬件相结合的办法实时的分化和显示了阵列和柔软结构的变形。一起这个体系是基于Micron Optics的FBG解调体系的。


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