光纤光栅传感器在机电设备振动监测中的应用

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2015.03.012

山东科学 ›› 2015, Vol. 28 ›› Issue (3): 60-64.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2015.03.012

光纤光栅传感器在机电设备振动监测中的应用

李淑娟,王昌,闵力,刘小会

山东省光纤传感技术重点实验室，山东省科学院激光研究所，山东济南 250014

收稿日期:2015-03-24 出版日期:2015-06-20 发布日期:2015-06-20
作者简介:李淑娟（1980-），女，助理研究员，研究方向为光纤传感。Email：sdlshj@126.com
基金资助:
国家自然科学基金(61307101,61205083)；山东省自然科学基金（ZR2013FL029,ZR2012FQ002）

Application of fiber Bragg grating sensor in vibration monitoring of mechanical and electrical equipment

LI Shujuan,WANG Chang, MIN Li, LIU Xiaohui

Shandong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing Technology, Laser Institute, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250014, China

Received:2015-03-24 Online:2015-06-20 Published:2015-06-20

摘要/Abstract

摘要： 基于光纤光栅传感技术，设计了一种机电设备振动在线监测系统。通过测试，光纤光栅振动传感器具有较好的频响和重复性。将该系统应用于汽轮机的振动检测，实现了对设备状态的实时在线监测。该系统与标准加速度传感器及手持式速度仪进行了现场对比实验，测量结果基本一致。现场长时间监测应用结果表明，该系统具有较高的精度和稳定性。

关键词: 振动, 光纤光栅, 状态监测, 机电设备

Abstract: We design an online monitoring system for mechanical and electrical equipment based on fiber Bragg grating sensing technology. Test results show that it has better frequency response and repeatability. We apply the system to the vibration monitoring for a turbine and implement realtime and online status monitoring for an electrical and mechanical equipment. Its detection result is basically identical to those of a standard acceleration sensor and a handset speedometer. Longterm application shows that it has higher accuracy and stability.

Key words: vibration, mechanical and electrical equipment, status monitoring, fiber Bragg grating

中图分类号:

TK268+.1

李淑娟,王昌,闵力,刘小会. 光纤光栅传感器在机电设备振动监测中的应用[J]. 山东科学, 2015, 28(3): 60-64.

LI Shujuan,WANG Chang, MIN Li, LIU Xiaohui. Application of fiber Bragg grating sensor in vibration monitoring of mechanical and electrical equipment[J]. SHANDONG SCIENCE, 2015, 28(3): 60-64.

参考文献

［1］施维新.振动故障诊断原理及发展［J］.中国电力,2008,41(3)：48-52. ［2］李录平.汽轮机组故障诊断技术［M］.北京:中国电力出版社,2002. ［3］王金福，李富才. 机械故障诊断的信号处理方法：频域分析［J］. 噪声与振动控制， 2013(1):173-180. ［4］游磊，方方，李平勇，等.轴流泵振动加速度状态监测诊断系统的研究与设计［J］.四川大学学报：工程科学版，2011，43（s1）:236-239. ［5］赵勇. 光纤光栅及其传感技术［M］.北京: 国防技术出版社, 2007. ［6］张东生，郭丹，罗裴，等.基于匹配滤波解调的光纤光栅振动传感器研究［J］.传感技术学报, 2007, 20(2):311-313. ［7］刘钦朋，乔学光，赵建林，等.双悬梁光纤布拉格光栅低频加速度传感器［J］. 光电子·激光，2011，22（8）：1119-1123. ［8］王宏亮，陈娇敏，樊伟，等.光纤 Bragg 光栅低频振动传感器的特性研究［J］. 光电子·激光，2012,23（6）：1023-1030. ［9］张东生，姚开方，罗裴，等.一种新型的光纤光栅高频加速度传感器［J］.仪器仪表学报,2009,30(7):1400-1403. ［10］BASUMALLICK N，CHATTEIJEE I，BISWAS P，et al.Fiber Bragg grating accelerometer with enhanced sensitivity［J］.Sensors and Actuators, A:Physical, 2012,173(1):108-115. ［11］佟庆彬，马惠萍，刘丽华，等.高速旋转机械径向振动检测系统关键技术研究［J］.仪器仪表学报,2011,32(5):1026-1032. ［12］朱晓明，南秋明.基于光纤传感技术的往复式压缩机振动监测研究［J］.武汉理工大学学报,2013,35(4):116-119. ［13］GB/T 11348.2-2007 idt ISO 7919-2:2001, 旋转机械转轴径向振动的测量和评定［S］.

[1]	马龙, 张发祥, 刘小会, 王英英, 王昌, 李惠. 基于双光纤光栅的流速传感器设计[J]. 山东科学, 2022, 35(6): 109-115.
[2]	冯锦来. 聚酰亚胺/聚乙烯醇湿敏材料性能对比分析[J]. 山东科学, 2022, 35(2): 54-59.
[3]	侯南, 刘珑, 江婷, 田力男, 丁宁. 基于实时监测的轴承寿命预测方法[J]. 山东科学, 2021, 34(3): 42-48.
[4]	孙鲁艳, 庄鑫, 刘新国, 张庆刚. H+LiH及其同位素替代D+LiD反应的动力学研究[J]. 山东科学, 2019, 32(3): 90-97.
[5]	杨耀忠, 段鸿杰, 牟菁. 基于波纹管杠杆组合结构的光纤光栅压力传感器设计[J]. 山东科学, 2019, 32(2): 42-46.
[6]	李三喜，马龙，吕京生，张发祥，刘小会,赵庆超，李惠,王昌 . 用于油井温度剖面快速测量的高精度光纤光栅温度传感器设计[J]. 山东科学, 2018, 31(3): 55-60.
[7]	李常，王晨，尚盈，赵文安，曹冰，黄胜，倪家升，王昌. 分布式光纤振动检测系统信号后处理算法研究[J]. 山东科学, 2018, 31(3): 61-65.
[8]	李振，王纪强，赵林，刘统玉. 基于差分结构的光纤光栅应变传感器温度补偿[J]. 山东科学, 2017, 30(5): 50-54.
[9]	刘媛，赵林，王纪强，侯墨语，李振. 变压器绕组光纤光栅温度传感器的优化设计[J]. 山东科学, 2017, 30(2): 55-60.
[10]	吕京生，张发祥，赵强，姜劭栋，张晓磊，王昌. 高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究[J]. 山东科学, 2017, 30(1): 59-63.
[11]	孙金伟，赵环宇，范秀涛，万晓正，柴辉，王华洁，邵萌. 脉动风作用下气象钢塔的结构风振响应研究[J]. 山东科学, 2016, 29(5): 17-23.
[12]	张文浩,刘统玉,石智栋,姜龙,魏玉宾,王纪强,王凤雪. 基于光纤传感技术的电力机车受电弓状态监测系统[J]. 山东科学, 2016, 29(3): 60-64.
[13]	崔岗，刘世萱，柴辉. 弹簧隔振技术在废钢破碎机设计中的应用[J]. 山东科学, 2016, 29(2): 106-110.
[14]	郭丽娟，朱维钧，王俊俊. 时标上一类具有振动系数的三阶半线性时滞动力方程的振动性分析[J]. 山东科学, 2015, 28(4): 73-78.
[15]	赵维崧，岳建会，李军，魏玉宾. 一种适用于骨肿瘤热疗的光纤光栅测温传感器[J]. 山东科学, 2015, 28(3): 55-59.

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