为了分析基于柔性铰链的FBG(fiber Bragg grating)加速度计的力学传递关系和动态性能,建立了加速度计的传递矩阵法力学模型。柔性铰链主要考虑其变形而忽略质量影响,应用材料力学相关理论建立其传递矩阵。质量块主要考虑其刚体运动而忽略变形,应用理论力学相关理论建立其传递矩阵。通过分析计算,设计了一种灵敏度高于29pm/g,固有频率约为1950Hz的加速度计。测试结果表明该加速度计的灵敏度高于26pm/g,固有频率约为1850Hz。实验结果表明了所建模型的正确性。

在光纤光栅(FBG)传感监测技术研究基础上,设计了一种液压支架FBG传感监测方法,并对支架运动学模型进行了分析,最终设计了FBG倾角传感器。通过运动模型可以计算支架铰点的坐标。实践证明,通过监测顶梁、底座和前连杆的倾斜角度,可以获得液压支架的姿态信息。通过实验可知,传感器在-30°~30°内具有很好的线性度,且传感器的角度监测结构具有良好的抗疲劳性和稳定性。该传感器可以广泛用于其他类型液压支架的准分布式测量和长期在线监测。研究成果可为采矿安全技术和智能矿山技术的发展提供助力。

本文在研究智能内窥镜显示系统前提下，提出了一种新的内窥镜形状重构算法以及内窥镜前端的定位方法。在不改变内窥镜结构的情况下，将FBG（fiber bragg grating）传感器阵列内置于内窥镜钳道中，通过测得内窥镜中FBG传感器波长的变化来推导内窥镜任一点相对于内窥镜末端点的位姿，从而利用曲线拟合的方法重构出整个内窥镜的形状以及对前端的定位。受安装条件的限制，FBG传感器检测单元封装在SMA（shape memory alloy）合金丝上的真实位置与理论位置有较大的误差。为了减少安装精度对整个形状重建的影响，对传感器安装误差进行了分析以及对形状重构算法进行了修正。实验结果表明内窥镜前端的位置精度提高到了4．5mm。

文中提出了一种声发射波振动加速度测量系统.系统中利用分布式高性能光纤光栅振动加速度测量探头,采用连续波调频、波分复用、时分复用技术,并设计光学小波滤波器,有效地改善非平衡、非线性光学信号的干扰,从而实现声发射波振动加速度的分布测量.加速度测量范围为4.3m/s2～340m/s2;频响范围为准静态～1000Hz;分辨率为7.5×10-7nm√/Hz.