往复式压缩机是石化行业易燃易爆气体重要的动力设备,一旦故障,不但造成停产,也会引起严重的安全后果。十字头轴瓦是往复式压缩机传动机构的核心部件,它是造成传动机构失效的主要原因之一,因为其在工作过程中受到强烈的冲击和剧烈的摩擦,异常高温是十字头轴瓦故障的最直接表征。因此,对其进行实时在线温度监测是十分必要的。受限于现有电类传感器封装尺寸、电磁干扰、导线缠绕等,无法对十字头轴瓦温度等轴系参量进行在线原位测量。本文结合光纤Bragg光栅(FBG)的优势,研究往复式压缩机运动部件十字头轴瓦温度在线监测光纤传感关键技术。本文主要研究工作如下:(1)研究针对运动部件在线监测的光信号提取技术原理,提出一种基于光纤准直器的光信号空间传输方案。深入分析光信号空间传输与接收过程中的耦合效率与轴向间距、横向错位、轴向夹角之间的关系。(2)建立传动机构的运动模型,通过数值仿真得到十字头轴瓦的运动规律,提出十字头轴瓦在线监测传感技术及信号处理方法,并开发光性能监测模块相应的数据采集API。(3)基于FBG的传感特性,封装可嵌入十字头轴瓦内部测温的微型FBG温度传感器。并进行温度标定实验,实验结果表明该温度传感器感温性能良好,灵敏度为10.59 pm/℃,线性度超过99.98%,回程误差仅0.67%。(4)在FBG基本寻峰算法理论的基础上,提出一种基于希尔比特变换的多峰探测算法,可用于WDM反射谱中寻峰,弥补传统单峰探测算法的不足。该算法引入分而治之的思想,先分割反射光谱,预定位FBG子光谱,然后单峰探测各自的布拉格波长。(5)针对现场试验采集的U型波长数据,本文提出两种基于波长特征或强度特征的方法以获取精准的布拉格波长,避免0.2-0.3 nm波长漂移误差,提高测量精度,实现十字头轴瓦温度的在线测量。