研究S型纤维布拉格格格子加速传感器用于低频振动监测的研究
Li Hong1,2, Ruiming Zhang1,2, Ruilei Zhang1,2
1Institute of Disaster Prevention, Sanhe, Hebei 065201, China.
The Review of scientific instruments
|June 18, 2024
概括
这项研究引入了一种新的纤维布拉格格网 (FBG) 加速传感器,用于在地震探测中检测低频振动. 开发的传感器在0.2-14赫兹范围内表现出有效的性能,这对于地震应用至关重要.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 地震勘探技术 技术 地震勘探技术
- 传感器开发 传感器开发
背景情况:
- 获取低频振动信号对于地震勘探至关重要.
- 现有的光纤传感器很难有效地监测低频振动.
研究的目的:
- 提出并验证基于S型纤维布拉格格 (FBG) 的新型加速传感器.
- 为了解决当前传感器在低频地震勘探中的局限性.
主要方法:
- 对FBG加速传感器进行理论建模和分析.
- 有限元分析 (ANSYS) 检查结构参数对灵敏度和自然频率的影响.
- 使用专门的低频振动系统进行原型开发和性能测试.
主要成果:
- 传感器的自然频率为34 Hz,在0.2-14 Hz频段内有效工作.
- 关键性能指标包括动态范围为63.5dB,灵敏度为~274.45pm/g,并<3%的横向干扰.
- 传感器表现出良好的线性和温度不敏感性.
结论:
- 开发的FBG加速传感器适用于地震勘探中的低频振动监测.
- 这些发现为设计类似的传感器和研究地质物理学中较低频率极限提供了宝贵的见解.
