光纤Bragg光栅在汽轮机叶片频率测量中的实验与对比研究

本篇论文主要探讨了利用光纤Bragg光栅（FBG）技术在汽轮机叶片频率测量方面的试验研究，发表于2008年。光纤Bragg光栅是一种敏感的光波分复用器件，能够感知微小的形变变化，通过这种特性，研究人员将其应用于精确测量机械振动，尤其是在高精度的涡轮叶片动态性能监测中。 论文的核心内容围绕了两个主要部分。首先，研究者在无约束条件下使用FBG测量了汽轮机叶片的模态频率，具体结果显示4阶模态频率分别为1005.00 Hz、2048.00 Hz、2297.25 Hz和2786.00 Hz。接着，在叶片受到约束的情况下，FBG测得的3阶模态频率为921.50 Hz、1482.00 Hz和2454.75 Hz。这表明FBG具有在不同工作状态下的可靠频率测量能力。 为了验证FBG测量的准确性，作者还采用了加速度传感器（AT）进行了对比测量，结果与FBG的数据相吻合，进一步证实了FBG作为非接触式测量方法的有效性。无约束条件下，加速度传感器测量的频率也与FBG一致；而在有约束状态下，两者数据也显示出良好的一致性。 论文还展示了FBG的工作原理和实验设置，如FBG传感器的设计和响应特性，以及数据处理中的滤波曲线，如图3所示的DWDM（密集波分复用器）的过滤效果。通过这些技术，研究人员能够提取出叶片振动的高频成分，从而获得更精确的振动信息。 此外，文中还提及了使用FBG的频率响应特性，例如mK‘ˇ~Ógœ部分，以及如何将FBG的测量结果与理论模型（如W(mK‘ˇ˙zN-ÿg,e‡TeöW(NN$SŒ）相结合，以进一步优化频率检测的精度。 总结来说，这篇论文提供了光纤Bragg光栅在汽轮机叶片频率测量中的应用案例，展示了其在工程实践中的实用性和高精度，对于振动监控和故障诊断具有重要的实际意义。未来的研究可能关注如何进一步提高FBG的抗干扰能力和适应复杂工作环境的能力。