系统可通过监测管线表面应力变化对油气管线腐蚀缺陷进行在线监测，保障管线安全运行。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 针对油气管线特殊的应用场合，基于短栅区光纤光栅传感器设计了一种油气管线腐蚀在线监测系统。该系统可通过监测管线表面应力变化对油气管线腐蚀缺陷进行在线监测，保障管线安全运行。结合波分复用、时分复用技术及光纤光栅解调系统开发了基于光纤光栅的管线腐蚀在线监测系统，并将该系统应用于中海油渤南龙口天然气终端处理厂。

在现行的铁路运行系统中，铁路道岔的搬动是靠转辙机来完成的，而道岔是否搬到位又是借助于一种被称为缺口检测的机械传动装置来实现的，由于这种机械传动装置只能检测开关量而不能检测具体位移量、有误报警却不能立刻识别等缺点，给行车安全带来极大的隐患。为了解决这一问题本项目设计研制了一种新型的光纤位移传感器系统。与传统传感器相比，光纤传感器具有灵敏度高、频带宽，测量动态

南开大学在“863”计划项目、市科技攻关项目和国家自然科学基金支持下，光纤光栅传感技术与应用课题组取得诸多创新性研究成果。如成功构建了可编程、微位移光纤光栅写入设备，并成功研制出高性能国产化光纤光栅；以光纤光栅作为传感基本元件，利用其波长编码与温敏力敏等优良特性，采用独特的材料和工艺进行封装，创新性地设计并开发出多种光纤光栅传感技术以及系列器件；研制和开发具有多参数、多功能、分布式的全光纤光子传感网络系统；同时，构建多光纤光栅线阵、面阵及体阵等多种拓扑结构，将光纤光栅传感器网络布设于高层建筑用于对

本光纤光栅传感解调模块基于体光栅+阵列探测器+FPGA，具有动态响应频率高的优点。自带Labivew可安装程序，可实时显示光纤光栅的波长。通过改变光纤光栅传感头的结构，可应用于交通、电力、石化、建筑、核及航空等领域温度（分布）、应力（分布）、应变（分布）、加速度、电流等的监测。 图1 基于体光栅+线阵探测器+FPGA的解调模块 图2 基于Labview的上位机解调界面

一种基于布拉格光纤光栅传感器的测量局部位移方法，包括弹 性体结构和尺寸选择、FBG 传感器安装固定和计算被测对象的局部位 移步骤。其主要原理是，当被测对象受到压缩时，其变形会引起弹性 体的变形，进而引起光纤光栅的变形，根据本发明中的公式可知，光 栅的变形与被测对象的局部位移有唯一的对应公式，因此可以得到被 测对象的变形，实现被测对象局部位移的精密测量。

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传统光纤器件性能单一受限，体积较大。团队在本应用领域主要研究选择合适的纳米材料和微纳加工技术，在光纤上实现尺寸的最小化和功能的集成化，为极端环境的传感应用提供可能的解决方案。可以应用于1.最小化光纤探头2.光纤远程照明、传像、传能3.柔性可穿戴光纤健康监测4.结构健康检测5.自动光学视觉微观信息检测系统

手持式光纤光栅传感解调仪是用于光纤光栅（FBG）波长解调的专用 设备。根据测量反射中心波长这一参数，可以获得被感知信号（如压力、 温度、应变等）的大小。该解调仪集ASE光源、分光元件和信号处理与传 输模块于一体，并根据外场测试的需求，进行了低功耗与小型化设计。同 时，它具有良好的操作界面，方便操作和设置；其次，该解调仪具有数据 网络化传输功能，方便组建FBG传感解调网络。可为石化、桥梁、矿井、 电网等需要布设光网代替传统电传感器以解决电火花敏感、布

技术亮点 ❖ 单轴/双轴测量； ❖ 超宽测量范围：±180°； ❖ 卓越的测量精度，0.01°（全量程）； ❖ 工业级可靠性设计； ❖ 符合严苛工业环境应用要求； ❖ 多种标准输出接口，便于系统集成与扩展。   应用范围 该系列产品特别适用于：建筑结构健康监测（古建筑、历史遗迹、危房等）、工业自动化控制系统以及高精度角度测量应用场景需要长期稳定监测的工业现场。   产品介绍 STS标准输出型倾角传感器是瑞惯科技专注于工业自动化控制领域而研发的产品。该产品采用紧凑型工业设计，配备RS485/RS232标准串行通信接口，集成高性能MEMS倾角传感单元和24位高精度差分A/D转换器，结合五阶数字滤波算法，可实现水平面倾斜角与俯仰角的高精度测量。 凭借其优异的测量精度、可靠的工业级性能和灵活的配置方案，STS标准输出型倾角传感器已成为工业测量领域的高性能解决方案。   性能参数 STS 条件 参数 测量范围 - ±10° ±30° ±60° ±90° ±180° 测量轴   - X Y轴 X Y轴 X Y轴 X Y轴 X轴 分辨率1） - 0.001° 精度 最大绝对误差2） 室温 0.01° 0.01° 0.015° 0.02° 0.02° 均方根值误差3） 室温 0.008° 0.008° 0.008° 0.009° 0.009° 零点温度系数4） -40～85℃ ±0.0005°/℃ 灵敏度温度系数5） -40～85℃ ≤0.01%/℃ 上电启动时间   0.5S 响应频率 20Hz 输出信号 TTL / RS232 / RS485可选 通信协议 串口通讯协议 / MODBUS RTU协议 可选 电磁兼容性 依照EN61000和GBT17626 平均无故障工作时间 ≥99000小时/次 绝缘电阻 ≥100兆欧 抗冲击 100g@11ms、三轴向(半正弦波) 抗振动 10grms、10～1000Hz 防水等级 IP67 电缆线 标配2米M12航空插头带PVC屏蔽电缆线，线重≤120g 重量 ≤150g(不含电缆线) 1) 分辨率：在有效量程内可识别的最小角度变化量，反映其对微小倾角波动的监测能力。 2) 最大绝对误差（MAE）：全量程范围内，对多个标准角度点进行测量，各测量值与实际角度值偏差绝对值的最大值。该参数表征产品在最不利情况下的测量偏差极限。 3) 均方根误差（RMSE）：量程范围内，对固定角度点进行多次重复测量（采样次数≥16次），计算各测量值与实际角度值偏差的均方根值。该参数反映测量结果的重复性与稳定性，是评估系统随机误差的重要指标。 4) 零点温度系数：传感器在零输入状态下，其输出值随温度变化的比率，定义为额定工作温度范围内零点偏移量与常温基准值的比值。   5) 灵敏度温度系数：传感器满量程输出值随温度变化的稳定性指标，表征额定温度范围内灵敏度相对于常温参考值的漂移率。

成果简介：测量在细微空间的温度，如引信丝的温度。引信丝比较细，温度高，温升快，使用传统的测量技术不能直接测的桥带上的温度。而光纤温度传感器细小，直径125um，长度几十um，是全玻璃介质，不影响测量条件，能够测量出微小区间的温度。将传感器的末端紧贴在桥丝的表面，与桥丝接触，就可以直接测量出桥丝上该位置的温度。 项目来源：国防预研 技术领域：光纤传感技术 应用范围：兵器，航空航天 现状特点：目前没有其它技术能够测量如此小区间内的高温