机载光纤结冰探测器设计与试验研究

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1、分类号学号M201171943学校代码10487密级硕士学位论文机载光纤结冰探测器设计与试验研究学位申请人：周灿学科专业：检测技术与自动化装置指导教师：叶林教授答辩日期：2014年2月万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandExperimentonAirborneOpticalFiberIcingDetectorCandidate:ZhouCanMajor:MeasuringTechnolog

2、yandAutomaticDeviceSupervisor:Prof.YeLinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学

3、位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要飞机结冰严重影响航空飞行安全，飞机结冰安全防护是一件系统性的工作，而准确可靠的飞机结冰探测

4、技术是进行飞机结冰安全防护的前提。国内外研究人员开发了多种基于不同原理的结冰传感器，其中，光纤结冰传感器凭借其高灵敏度、宽探测范围、快响应速度、强环境适应性等优点，引起了各国研究人员的关注，但目前仍无光纤式结冰探测器机载应用的报道。本文简述了以反射式光强调制型光纤传感器为基础的光纤结冰传感器的工作原理；根据机载传感器的要求，设计了能应用于机载环境的两种（外伸式和嵌入式）光纤式结冰探测器原理样机；以锁定放大器为基础，设计、改进了能集成到探测器内的结冰信号调理电子系统和信号采集与处理电子系统，为探测器的原理性验证提供了试验基础和研究平台；针对光纤传感器

5、易受干扰的缺点，设计了太阳光和污染物干扰试验；设计了结冰风洞试验，分析了探测器的结冰特性曲线，验证了探测器在原理上的可行性。干扰试验结果表明，飞机飞行时强太阳光干扰和污染物干扰不会对探测器输出结果产生实质性影响，干扰在可控范围内；结冰风洞试验结果表明，两类探测器均能快速、准确反应结冰情况，并预估两类探测器的冰厚探测范围。为探测器的工程化改进和优化奠定了良好的基础。关键词：飞机结冰机载应用光纤式结冰探测器干扰试验结冰风洞试验I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractAircrafticinghasaseriousimpactonaviatio

6、nactivities.Aircrafticingsafetyprotectionisasystematicwork.Andtheresearchonicingdetectionandde-icingtechniquesistheprecondition.Researchersallaroundtheworldhavedevelopedicingdetectorsbasedonvariouskindsoftheorieswithenthusiasm.Amongthem,fiber-opticicingsensorattractstheattenti

7、onofresearchersforhighsensitivity,widedetectionrange,fastresponsespeed,goodadaptabilityandotheradvantages.Butthereisstillnoreportaboutfiber-opticicingdetectorappliedinaircraftsofar.Thisthesisintroducestheprincipleofreflectiveintensity-modulatedfiberopticsensor.Thenelaboratethe

8、principleofthefiberopticicesensor.Extendedfiber-opticicingdet