Research on improvement of distributed fiber optic strain measurement system and the application to monitoring

分布式光纤应变测量系统改进及监测应用研究

• 批准号: 20510156
• 负责人: NARUSE Hiroshi
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20510156/
• 关键词: 光ファイバ; ブリルアン散乱; スペクトル形状; ひずみ計測; 不均一ひずみ分布; モニタリング; 変位センサ; 円環; ブルルアン散乱; スペクトル変形; ひずみ; 直径変化; データ圧縮; 計測; 変形; センサ; ブリルアン散乱光; アルゴリズム

Fundamental research was conducted to improve the performance of a fiber optic strain measurement system based on Brillouin scattering and apply it to structure monitoring. The following achievements were made ; (i) clarification of a method to theoretically analyze the deformation shape of the Brillouin gain spectrum produced from an optical fiber under a non-uniform strain distribution, and experimental validation of the theoretical analysis, (ii) development of a method to measure the change in a circular ring diameter using the results obtained in (i), (iii) development of a signal processing method to decrease the strain measurement error by improvement of the spatial resolution, and (iv) development of a two-dimensional displacement sensor.

为改进基于布里渊散射的光纤应变测量系统的性能，并将其应用于结构监测，进行了基础性研究。取得了以下成果：(I)阐明了非均匀应变分布下光纤布里渊增益谱的变形形状的理论分析方法，并对理论分析进行了实验验证；(Ii)发展了一种利用(I)中的结果测量圆环直径变化的方法；(Iii)发展了一种通过提高空间分辨率来减小应变测量误差的信号处理方法；(Iv)研制了一种二维位移传感器。

项目成果

ブリルアンゲインスペクトル観測による円環の直径変化計測

使用布里渊增益谱观测测量环直径变化

• 发表时间: 2011
• 作者: 服部智明;成瀬央;西野隆典
• 通讯作者: 西野隆典

光ファイバひずみセンシングによる地下鉱山変状モニタリングの検討

光纤应变传感地下矿山变形监测研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 成瀬央;野沢和彦
• 通讯作者: 野沢和彦

ブリルアンゲインスペクトル推定区間の細分化によるひずみ計測精度向上

通过细分布里渊增益谱估计区间提高应变测量精度

• 发表时间: 2011
• 作者: 小黒雄輝;成瀬央;西野隆典
• 通讯作者: 西野隆典

分布型光ファイバひずみ計測システムを利用した変位センサ

采用分布式光纤应变测量系统的位移传感器

• 发表时间: 2009
• 作者: 吉川佳典;成瀬央
• 通讯作者: 成瀬央

ブリルアンゲインスペクトルの形状解析に基づく内空変位計測

基于布里渊增益谱形状分析的内部空间位移测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 服部智明;成瀬央;西野隆典
• 通讯作者: 西野隆典