基于双端Mach-Zehnder的电缆舞动监测系统设计

衣文索, 寇汉鹏, 聂大禹, 冯振华, 陈学峰, 王普莫

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吉林大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 62 ›› Issue (05) : 1248-1253. DOI: 10.13413/j.cnki.jdxblxb.2023282

基于双端Mach-Zehnder的电缆舞动监测系统设计

  • 衣文索, 寇汉鹏, 聂大禹, 冯振华, 陈学峰, 王普莫
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摘要

针对传统电缆舞动检测器在面对电磁干扰和持续供电时灵敏度低、信噪比差、安装复杂和需额外供电等问题,提出一种新型双端Mach-Zehnder(M-Z)电缆扰动监测系统.该系统采用双端光纤M-Z光路结构,可实现长距离、大尺度、多维度的在线监测和结构安全预警,从而实时定位舞动位置.该系统的检波器力学单元采用硅胶弹性体和黄铜质量块推挽式结构,经ANSYS软件进行参数化建模和有限元分析后,得出其固有频率为106.77 Hz,与实验所测数据的相对误差仅为1.65%.实验结果表明,该检测器在0~140 Hz内的相对灵敏度为41.25~66.78 dB (rad/Pa),对舞动信号具有较高灵敏度的检测能力.

关键词

M-Z干涉仪 / 光纤传感 / 推挽式结构 / 有限元分析

中图分类号

TM75

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衣文索, 寇汉鹏, 聂大禹, 冯振华, 陈学峰, 王普莫. 基于双端Mach-Zehnder的电缆舞动监测系统设计. 吉林大学学报(理学版). 2024, 62(05): 1248-1253 https://doi.org/10.13413/j.cnki.jdxblxb.2023282

基金

国家自然科学基金(批准号:61675035)

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