船体表面压力分布测量技术和方法实验


日本大阪大学远洋船舶研究项目中,研究人员选用LUNA业界领先的传感探测技术,进行业界首次船体表面在波浪作用下的压力空间分布实验,并获得有价值的测量数据和成果。

在船舶设计阶段,海浪对船体施加压力的考量是十分重要的,工程师需要根据测得的数据,设计出足以承受各种波况条件和预期荷载的船体结构。

此次实验是在一个货运船模型上使用333个光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器和19个应变传感器,测量整个船体表面在波浪作用下的运动情况和船体剖面,并采用LUNA HYPERION si255光纤光栅传感解调仪采集数据。


上图演示了压力为Fn=0.18时船体的运动情况

此次实验成果为预测波浪荷载分布和研究波浪水动力特性,提供了新的测量技术和研究方法。

上图显示了船体装有传感器的船模在平静的试验池水面上进行测试

上图显示了在模拟不同水平的波浪作用下,测量船体表面的压力和应变
实验的完整结果和详细内容刊登在《Applied Ocean Research》杂志的“通过测量船体压力分布,预测非线性垂直弯矩”文章中,点击“阅读原文”可查看。
 

LUNA si155/si255
HYPERION光纤光栅传感解调仪

HYPERION x55是一款工业级无风扇的光纤光栅传感解调仪,兼具静态和动态全光谱分析功能,支持4/16通道同步采集,每通道160nm波长范围,能同时连接几百只/上千只传感器,适合进行长期可靠高精度测量。

x55配备了全新升级的高功率、低噪声、超大带宽的扫描激光光源,采用MOI拥有专利技术的可调谐光纤法珀滤波器和波长参考技术保证了每次扫描的绝对波长精度。x55基于新一代HYPERION平台制造,具有全新的突破性功能,高性能的DSP以及实时运算的FPGA,基于此,能够实现快速全光谱数据采集,内置可编辑的峰值探测算法,适用于光纤布拉格光栅(FBG)、长周期光栅(LPG)和光纤法珀传感器(FP),马赫-曾德尔干涉仪(M-Z)等传感器,在闭环反馈应用中高效率采集数据。

HYPERION平台与ENLIGHT传感分析软件兼容,ENLIGHT软件集成了一系列强大的工具来分析光谱数据、波长运算、光纤网络分析,可与服务器相连用以搭建远程监控平台。此外,HYPERION平台还提供多种接口程序(API),如LabVIEW、Python、Matlab、C++和C#等,用户可方便调用,进行二次开发。

 

关键特性

 

  • 标准版,高速版配置,支持4/16通道同步采集,每种配置均可选配去偏振光源

  • 动态,绝对波长测量,可观测FBGs, LPGs, FP和M-Z类型传感器的光谱

  • 动态范围大,每个通道独立不干扰,适用于每个通道上每只传感器,不受系统损耗差别影响

  • 数据验证秘钥保证输出有效数据

  • 每组数据都依据NIST标准进行校准和验证

  • 扫描激光器可靠性和稳定性经过长期验证。从2000年开始,连续运行总时长超过1亿小时。