面向过程控制的光纤传感网络多状态监测系统
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

长春电子科技学院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61703056)


Multi-state Monitoring System of Optical Fiber Sensor Network for Process Control
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    为了实现对工业过程控制的实时监测与在线控制,设计了基于光纤传感网络的多状态监测与反馈控制系统。系统由扫频激光器、光纤解调模块、PC处理模块、光纤传感网络及状态控制单元组成。提出了一种多状态监控算法,将温度与应变的各点位FBG波长响应值进行权重组合,然后与4种常见的状态异常情况进行映射建模,再通过状态分析,给出反馈调整参数。实验采用罐内温度场与罐外应力场采集的方式,对应变0-5000??与温度30-150℃的在线检测进行标定。结果显示,校正后的应变灵敏度均值为0.499pm/??,温度灵敏度均值为7.425pm/℃。反馈控制对状态波动具有在线调整能力,不同异常类型的反馈时间不同。4种情况校正后的温度与应变波长偏差均小于?1℃和?50??。验证了系统的可行性。

    Abstract:

    In order to realize real-time monitoring and online control of industrial process control, a multi-state monitoring and feedback control system based on optical fiber sensor network is designed. The system is composed of frequency sweep laser, fiber demodulation module, PC processing module, fiber sensor network and state control unit. A multi-state monitoring algorithm is proposed, which combines the FBG wavelength response values at each point of temperature and strain with weights, and then maps and models with four common state anomalies, and then gives feedback adjustment parameters through state analysis. In the experiment, the temperature field inside the tank and the stress field outside the tank are collected, and the online detection of the strain 0-5000?? and the temperature 30-150℃ is calibrated. The results show that the mean value of the corrected strain sensitivity is 0.499pm/?? and the mean value of temperature sensitivity is 7.425pm/℃. The feedback control has the ability to adjust the state fluctuation online, and the feedback time of different abnormal types is different. The deviation of temperature and strain wavelength after correction in four cases is less than ±1℃ and ±50?? The feasibility of the system is verified.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2023-08-11
  • 最后修改日期:2023-08-11
  • 录用日期:2023-08-30
  • 在线发布日期:
  • 出版日期:
文章二维码

漂浮通知

①《半导体光电》新近入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版),这是本刊自1992年以来连续第10次被《中文核心期刊要目总览》收录。
②目前,《半导体光电》已入编四个最新版高质量科技期刊分级目录,它们分别是中国电子学会《电子技术、通信技术领域高质量科技期刊分级目录》(T3)、中国图象图形学学会《图像图形领域高质量科技期刊分级目录》(T3)、中国电工技术学会《电气工程领域高质量科技期刊分级目录》(T3)和中国照明学会《照明领域高质量科技期刊分级目录》(T2)。
③关于用户登录弱密码必须强制调整的说明
④《半导体光电》微信公众号“半导体光电期刊”已开通,欢迎关注