基于光纤光栅的起重设备安全监测的实现

发布时间：2017-04-29 03:01

  本文关键词：基于光纤光栅的起重设备安全监测的实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：起重机械在社会生产中发挥着举足轻重的作用，其特殊的机体结构和工作性质给人们带来了极大的安全隐患。以前针对起重机械的健康监测主要采用常规的电类传感测量技术，电类传感元件寿命短、测量易受环境影响，尤其在寒区的恶劣环境下，不能实现对大型起重机械的长期在线监测。光纤光栅传感器件具有寿命长、测量精度高、抗电磁干扰等优点，弥补了传统传感技术的不足，可用于寒区大型起重机械的健康监测。 本文通过对起重设备安全监测工程需求和光纤光栅传感技术的分析，结合起重设备的结构和工作特点，设计了一套基于光纤光栅的起重设备安全监测系统。硬件部分包括光纤光栅传感系统和光纤光栅解调系统。根据结构健康监测系统基础知识和起重设备的结构组成和工作特点，结合起重设备常发生事故类型及原因分析了起重设备的监测需求，设计了基于光纤光栅的起重设备安全监测系统的软件功能模块，并利用LabVIEW实现了软件部分的基本功能。 论文最后针对起重设备实际应用，设计了基于光纤光栅的起重设备模拟测试实验，从测点的选取，传感器的粘贴到测试过程的实施，均尽可能考虑实际工程的需求，尤其针对寒区传感器的封装和保护进行了详细的分析。为证明实验数据针对起重设备测试的普遍适用性，对所测数据进行随机抽取并分析，初步验证了设计的基于光纤光栅的起重设备安全监测系统的可实施性。
【关键词】：光纤光栅传感器 起重机健康监测 寒区 温度补偿
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH21;TP212
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 起重设备安全监测的必要性9-10
• 1.2 光纤光栅传感监测技术现状10-11
• 1.3 起重设备安全监测技术现状11-12
• 1.4 本课题研究的目的及意义12-13
• 1.5 本文主要研究内容13-15
• 第二章 光纤光栅传感与解调原理15-27
• 2.1 光纤光栅传感基本原理15-18
• 2.2 光纤光栅传感器件18-22
• 2.2.1 光纤光栅温度传感器18-19
• 2.2.2 光纤光栅应变传感器19-21
• 2.2.3 光纤光栅倾角传感器21-22
• 2.3 温度应变交叉敏感及补偿方法22-23
• 2.4 光纤光栅传感器波长解调方法23-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 起重设备组成及安全监测原则27-32
• 3.1 起重设备的系统组成27-28
• 3.2 起重设备的故障形式及成因28-29
• 3.3 寒区起重设备的监测需求29
• 3.4 起重设备安全监测原则29-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 基于光纤光栅的起重设备安全监测系统设计32-43
• 4.1 起重设备安全监测系统组成32-33
• 4.2 起重设备安全监测传感器的设计33-35
• 4.3 起重设备安全监测系统软件设计35-42
• 4.3.1 安全监测软件功能需求36-37
• 4.3.2 健康监测软件功能模块分析37-39
• 4.3.3 起重设备健康监测系统界面39-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 寒区起重设备监测关键技术43-53
• 5.1 起重机测试试验平台43-44
• 5.2 测试过程及结果分析44-50
• 5.3 寒区起重设备监测关键技术50-52
• 5.3.1 传感器的安装与保护50-51
• 5.3.2 温度补偿51-52
• 5.4 本章小结52-53
• 第六章 结论53-55
• 参考文献55-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李晓林;张亚勇;;光纤光栅温度应力同时区分测量技术的新进展[J];传感器与微系统;2007年03期

2 廖延彪,黎敏;光纤传感器的今日与发展[J];传感器世界;2004年02期

3 姜明鸿;罗莉萍;;港机金属结构故障诊断与安全使用期预估[J];港口装卸;2006年04期

4 肖熙;周晓军;;光纤光栅传感器温度和应变交叉敏感的研究现状[J];红外;2008年03期

5 黄海涛;;对港口机械及其结构应力监测的探讨[J];科技信息;2010年19期

6 杜立峰;闫志刚;;光纤传感技术在结构健康监测系统的应用[J];徐州工程学院学报;2007年04期

7 李正君;金军凯;丁林海;于祥春;;港口岸边装卸设备运行监控与管理系统的开发[J];起重运输机械;2011年02期

8 杨俊;董婷婷;张皓琨;;在役起重机械的安全可靠性研究[J];起重运输机械;2011年02期

9 孙家升;刘信斌;;FBG传感器在桥梁健康监测中的应用研究[J];四川建筑;2008年03期

10 刘晋川;张玉波;丁敏;;港口机械结构疲劳寿命分析与应用[J];水运科学研究;2006年04期

  本文关键词：基于光纤光栅的起重设备安全监测的实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：334040