全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究

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全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究

张登攀, 冯盼, 王永杰

文章导航 > 红外与激光工程 > 2017 > 46(7): 712002-0712002(6)

张登攀, 冯盼, 王永杰. 全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 712002-0712002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0712002

引用本文:

张登攀, 冯盼, 王永杰. 全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 712002-0712002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0712002

Zhang Dengpan, Feng Pan, Wang Yongjie. Experimental research on continuous measurement of all fiber optic ocean temperature-depth profile[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(7): 712002-0712002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0712002

Citation:

Zhang Dengpan, Feng Pan, Wang Yongjie. Experimental research on continuous measurement of all fiber optic ocean temperature-depth profile[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(7): 712002-0712002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0712002

全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0712002

张登攀¹,
冯盼^1,2,
王永杰^2, ,

1.
河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作 454000;
2.
中国科学院半导体研究所,北京 100083

基金项目:

国家自然科学基金（41276094）;中国科学院战略性先导科技专项A（XDA110-40201）

作者简介:
张登攀(1975-),男,副教授,博士,主要从事精密测量技术及仪器方面的研究。Email::albert_12@126.com

通讯作者: 王永杰(1979-),男,副研究员,博士,主要从事光纤传感技术与应用方面的研究。Email:wyj@semi.ac.cn

中图分类号: TN929.11

Experimental research on continuous measurement of all fiber optic ocean temperature-depth profile

1.
School of Mechanical &Power Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,China;
2.
Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China

摘要: 为了实现对海洋温度剖面进行高时空分辨率且连续测量的目的，研制出一种将船载拖曳应用与光纤传感技术相结合的新型测量系统。该系统首次将光纤布拉格光栅（FBG）压力传感器集成到温度拖曳链中，从而获得深度信息并判断拖曳链姿态。文中主要讨论了该拖曳温深链系统的研制及海试情况，包含系统装备，压力传感器的实验室标定，压力传感器的海上静态和动态比测试验。通过分析试验数据，压力传感器与ALEC Compact-TD的相关系数达到0.999 837，测量误差小于0.1 m，进一步验证了拖曳温深链系统已初步具备实用性。
- FBG压力传感器 /
- 拖曳系统 /
- 海上试验 /
- 比测
Abstract: In order to accomplish the high temporal-spatial resolution and continuous measurement of the ocean temperature-depth profile, a new measurement system of combining ship towing application and optical fiber sensing technology was developed. The fiber Bragg grating (FBG) pressure sensors were integrated into the temperature drag chain for the first time, so as to obtain the depth information and judge the drag chain attitude. The development of the towing temperature-depth chain system and the situation of the sea trial were introduced, including the system equipment and the laboratory calibration results of pressure sensor before sea trial and static and dynamic test of pressure sensor at sea. The correlation coefficient of pressure sensor and ALEC Compact-TD reaches 0.999 837 and the measurement error was less than 0.1 m by analyzing the test data, which further verifies that the towing temperature-depth chain system has been initially available.
- FBG pressure sensor /
- towed system /
- sea experiments /
- comparative tests

[1]	Zhang Xu, Wang Yongjie, Wei Chuanjie, et al. Direct-reading temperature profile measuring system with towed fiber bragg Grating sensor[J]. Journal of Ocean Technology, 2016, 35(1):41-45. (in Chinese)
[2]	Zhang Dengpan, Feng Pan, Wang Yongjie, et al. Research on shipborne towed fiber temperature profile measurement system[J]. Laser and Infrared, 2016, 46(10):1261-1267. (in Chinese)
[3]	Wang Wenhua, Feng Yujun, Shi Wenqing, et al. Application and research progress of optical fiber sensor in ocean science[J]. Optical Fiber and Electric Cable, 2010(5):5-8. (in Chinese)
[4]	Shoichi Kizu, Hiroji Onishi, Toshio Suga, et al. Evaluation of the fall rates of the present and developmental XCTDs[J]. Deep-Sea Research, 2008, 55(4):571-586.
[5]	Daniel L R, Jochen K. The underway conductivity-temperature-depth instrument[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 2007, 24(11):1910-1923.
[6]	Wang Yongjie, Dai Xin, Zhao Qiang, et al. Based on fiber grating the high sensitivity all optical fiber CTD[C]//OFS201222nd International Conference on Optical Fiber Sensors, 2012, 8421:842148.
[7]	Zhang Faxiang, Lv Jingsheng, Jiang Shaodong, et al. High sensitive fiber Bragg grating micro-vibration sensor with shock resistance[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(8):0822002. (in Chinese)
[8]	Sun Qizhen, Wang Jingyi, Zhang Wei, et al. Polymer packaged longitudinal microstructured fiber based distributed pressure sensing system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(8):0802003. (in Chinese)
[9]	Yin Xiaofeng, Jiang Nuan, Yang Huayong, et al. A novel fiber grating pressure sensor with high sensitivity based on elastic sheet packaging[J]. Journal of OptoelectronicsLaser, 2011, 22(5):681-684. (in Chinese)
[10]	Luo Pei. Sensitivity analysis of diaphragm type fiber Bragg grating pressure sensor[J]. Mechanical and Electrical Engineering Technology, 2011, 40(5):65-66, 78. (in Chinese)
[11]	Liang Lili, Liu Mingsheng, Li Yan, et al. Solutions of strain and temperature cross-sensitivity of long period fiber grating temperature sensing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(3):1020-1023. (in Chinese)
[12]	Liu Chaoming, Lou Shuqin. Application of the genetic algorithm in the demodulation of the FBG cross-sensitivity characteristics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(6):1859-1864. (in Chinese)

[1]	唐翔, 吴俊, 黎琪慧, 辛璟焘, 董明利. 基于FBG的微小型三轴振动传感器研究 . 红外与激光工程, 2024, 53(2): 20230518-1-20230518-9. doi: 10.3788/IRLA20230518
[2]	张乃心, 朱星玥, 单保一, 徐鉴, 吴锜. 硝酸盐传感器在深海压力下的校准方法 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20240095-1-20240095-4. doi: 10.3788/IRLA20240095
[3]	纪鲁峰, 刘秉义, 朱培志, 刘金涛, 张凯临, 吴松华, 唐军武. 蓝绿光双波长船载海洋激光雷达系统设计与海上测试 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20230597-1-20230597-11. doi: 10.3788/IRLA20230597
[4]	赵文赫, 白杨杨, 王劲凯, 张立中. 基于双PSD的三维测角传感器精度分析 . 红外与激光工程, 2024, 53(2): 20230543-1-20230543-11. doi: 10.3788/IRLA20230543
[5]	王彦, 程东升, 蒋超, 葛子阳, 金萍. 基于FBG柔性传感器的滑觉信号特性识别 . 红外与激光工程, 2023, 52(3): 20220587-1-20220587-11. doi: 10.3788/IRLA20220587
[6]	赵丽娟, 尹丽星, 徐志钮. 基于布里渊动态光栅的横向压力传感器设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230137-1-20230137-9. doi: 10.3788/IRLA20230137
[7]	蒋杉, 孙东松, 韩飞, 熊丹枫, 刘栋材, 周安然. 用于风力发电机偏航控制的激光测风系统设计与试验 . 红外与激光工程, 2020, 49(8): 20200228-1-20200228-7. doi: 10.3788/IRLA20200228
[8]	高璐, 高文智, 罗政纯, 常天英, 崔洪亮. 面向海上溢油的SPR原理折射率检测实验系统 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813006-0813006(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0813006
[9]	张文颖, 劳达宝, 周维虎, 朱浩然. 圆光栅测角传感器在线自校准系统研制与实验 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 117004-0117004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0117004
[10]	帅红俊, 张帅, 宋建涛, 张建华. 基于光斑跟踪系统的位敏传感器误差修正 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 417002-0417002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0417002
[11]	杨洋, 刘兵, 赵勇, 王辉, 赵亚丽, 杜瑶. DWDM技术在新型波长解调方法中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822007-0822007(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822007
[12]	张铁, 李波, 邹焱飚. 基于条纹式激光传感器与机器人的扫描成像系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 53-58.
[13]	郑妍, 孙玉锋, 邢砾云, 代广斌, 常天英, 夏良平, 王敏, 郎金鹏, 崔洪亮. 基于表面等离子体共振原理的小型化实时在线海上溢油监测系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3446-3453.
[14]	曹岚, 邓若汉, 龚海梅. 红外探测器寿命试验自动化真空系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1712-1715.
[15]	吕佳博, 徐熙平, 才存良, 张少军. 基于光纤压力传感器的管道监控系统研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3343-3347.
[16]	李鸿艳, 鹿传国, 冯新喜, 张迪, 王伟. 多红外传感器融合系统数据关联算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1801-1806.
[17]	曹辉, 杨一凤, 刘尚波, 徐金涛, 赵卫. 用于光纤电流传感器SLD光源的温度控制系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 920-926.
[18]	江小峰, 林春, 谢海鹤, 黄元庆, 颜黄苹. MEMS F-P 干涉型压力传感器 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2257-2262.
[19]	赵春华, 许云涛, 宁春玉. LHI878热释电红外传感器的体温检测系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 324-328.
[20]	龚华平, 杨效, 屠于梦, 宋海峰, 董新永. FBG传感器和电阻应变仪的振动监测特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 810-813.

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全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究

doi: 10.3788/IRLA201746.0712002

1. 河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作 454000;

2. 中国科学院半导体研究所,北京 100083

作者简介:
张登攀(1975-),男,副教授,博士,主要从事精密测量技术及仪器方面的研究。Email::albert_12@126.com

通讯作者: 王永杰(1979-),男,副研究员,博士,主要从事光纤传感技术与应用方面的研究。Email:wyj@semi.ac.cn

收稿日期: 2016-11-10
修回日期: 2016-12-20
刊出日期: 2017-07-25

基金项目:

国家自然科学基金（41276094）;中国科学院战略性先导科技专项A（XDA110-40201）

中图分类号: TN929.11

关键词:

摘要: 为了实现对海洋温度剖面进行高时空分辨率且连续测量的目的，研制出一种将船载拖曳应用与光纤传感技术相结合的新型测量系统。该系统首次将光纤布拉格光栅（FBG）压力传感器集成到温度拖曳链中，从而获得深度信息并判断拖曳链姿态。文中主要讨论了该拖曳温深链系统的研制及海试情况，包含系统装备，压力传感器的实验室标定，压力传感器的海上静态和动态比测试验。通过分析试验数据，压力传感器与ALEC Compact-TD的相关系数达到0.999 837，测量误差小于0.1 m，进一步验证了拖曳温深链系统已初步具备实用性。

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