基于環(huán)向應(yīng)變傳感器的管道健康監(jiān)測研究.pdf

1、隨著管道運輸在各領(lǐng)域的迅速發(fā)展，在役油氣管道的安全運營日益不容忽視，定期檢測已不能滿足四通八達的運輸管線安全需求，因此建立油氣管線實時在線無損監(jiān)測成為當今傳感領(lǐng)域研究的重要方向。針對油氣運輸?shù)奶厥夥阑鸱辣?、抗電磁干擾的需求，結(jié)合光柵光纖技術(shù)對應(yīng)變、溫度的高靈敏度、耐受惡劣環(huán)境、封裝方式靈活等優(yōu)勢，本文提出一種基于光纖光柵環(huán)向應(yīng)變傳感器的于管道健康監(jiān)測方法。
　　第一章緒論，首先概覽我國管道運輸業(yè)的發(fā)展歷程和未來發(fā)展趨勢，由于管道老

2、化腐蝕而引起的泄漏、爆炸等災(zāi)難性事故頻頻發(fā)生，討論了研究油氣管道健康監(jiān)測的意義。其次列舉了管道泄漏及腐蝕監(jiān)測國內(nèi)外研究成果以及現(xiàn)有檢測技術(shù)的優(yōu)勢與缺陷。重點介紹了光纖傳感技術(shù)在管道監(jiān)測中的應(yīng)用進展，光纖光柵傳感器的工作原理與性能優(yōu)勢，最后提出了本文研究方向與研究內(nèi)容。
　　第二章主要內(nèi)容為光纖光柵全截面應(yīng)變傳感器的開發(fā)與改進。文章敘述了這種傳感器的設(shè)計背景，對傳感器的工作原理進行了理論推導(dǎo)，專門為滿足管道外壁的形狀及變形協(xié)調(diào)開發(fā)了

3、有效地封裝和安裝技術(shù)。為了保證傳感器在官道上處于有效應(yīng)力狀態(tài)，設(shè)計了預(yù)張系統(tǒng)。對不周增敏效果的傳感器進行了性能測試，實驗證明傳感器有一定的增敏效果，分析了增敏系數(shù)理論與實驗值的關(guān)系;深入研究了傳感器在大應(yīng)變和小應(yīng)變下的響應(yīng)情況，可通過調(diào)整內(nèi)部構(gòu)件比例以滿足各種不同工程中物理量的測量需求。
　　第三章介紹了將光纖光柵全截面環(huán)向應(yīng)變傳感器應(yīng)用于燃氣管道的泄漏監(jiān)測實驗。實驗?zāi)康氖菫榱蓑炞C該傳感器能否對管道泄漏信號產(chǎn)生及時準確的響應(yīng)。實驗