光纖光柵傳感技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)應變監(jiān)測可行性

隨著科學技術(shù)的發(fā)展,傳感技術(shù)也是得到質(zhì)的飛躍,光纖光柵傳感技術(shù)與傳統(tǒng)傳感技術(shù)相比有著很多優(yōu)勢,因此在很多行業(yè)中得到了應用。文章就對光纖光柵傳感技術(shù)做一個簡單地分析,同時介紹了其在一些領域的具體應用。

本文在光纖bragg光柵理論研究基礎上,結(jié)合理論計算,著重對光纖傳感技術(shù)在特大跨橋梁施工監(jiān)測中的應用進行了系統(tǒng)的研究,論證了光纖光柵用于大型橋梁施工監(jiān)測的優(yōu)越性,具有廣闊的應用前景。

針對傳統(tǒng)監(jiān)測難以滿足橋梁安全狀態(tài)監(jiān)測的問題,通過將光纖作為信號感知單元,可對橋梁結(jié)構(gòu)的動靜態(tài)應變進行感知,并對損傷狀況進行實時監(jiān)測和預警.光纖傳感技術(shù)是近年來發(fā)展非常迅速的一種信號測試手段,與傳統(tǒng)測試手段相比具有一系列的優(yōu)勢.本文從目前主要使用的光纖光柵(fbg)傳感橋梁監(jiān)測系統(tǒng)入手,從測試原理、測試方法和實現(xiàn)效果等方面進行分析,并對以后的技術(shù)發(fā)展做出了展望.

光纖光柵傳感技術(shù)是國際上近十年發(fā)展起來的新型傳感技術(shù),既用光纖感測信號又用光纖傳輸信號,是以光纖為載體的傳感技術(shù)的最杰出代表。目前該技術(shù)已經(jīng)相對成熟,并成功地應用于多個相關行業(yè)。介紹了在光纖光柵技術(shù)平臺上研制出的傳感器的特點、工作原理及其在水利監(jiān)測中的應用,著重于光纖光柵傳感技術(shù)在水位遙測及大壩安全監(jiān)測上的應用。

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術(shù)由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖 中的傳播時表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場、電場、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量（物理量、化學量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術(shù)的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對外界因素進行計量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，稱為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測得的特征量，由光纖進行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點是充分 利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強調(diào)制、 相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長調(diào)制等幾種形式。光纖傳感器的特點1、

采用雙簡支梁結(jié)構(gòu)設計了一種光纖光柵加速度傳感探頭,探頭彈性系統(tǒng)由雙簡支梁、雙光纖光柵、質(zhì)量塊等組成。采用差動補償法解決了光纖光柵傳感器溫度與應變交叉敏感問題。該探頭結(jié)構(gòu)簡單,線性度好,一階諧振頻率達到525hz,不受電磁干擾,不受光路功率波動和相位噪聲影響,且測量靈敏度是單光纖光柵傳感器的2倍。

針對纜索局部埋植傳感器測試索力的特殊要求,特制光纖光柵應變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結(jié)構(gòu)設計保證纜索索力測試的大應力監(jiān)測要求。針對應變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)膠連接和特制的抱箍機械連接方式進行了張拉性能測試。由標定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產(chǎn)生5000×10-6的應變變化下,光纖光柵實際中心波長變化不超過2900pm,達到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長期測試要求。

為了滿足橋梁頂推法施工監(jiān)控的復雜要求,分析了光纖光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和原理;研究了應變和溫度交叉敏感以及波長解調(diào)等光纖bragg光柵(fbg)傳感技術(shù)應用中的關鍵問題。根據(jù)對橋墩受力變形的分析,結(jié)合實例設計了傳感器參數(shù)。將虛擬儀器與fbg傳感器相結(jié)合,可以利用虛擬儀器技術(shù)在信號采集、分析、存儲和傳輸?shù)确矫娴膬?yōu)勢,實現(xiàn)光纖光柵解調(diào)與施工監(jiān)控于一體,保證了施工安全和橋梁質(zhì)量。

光纖光柵傳感技術(shù)作為工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測的一種全新方法,因其具有較高的性價比而備受青睞;以橋梁靜載試驗為例,詳細介紹了光纖光柵傳感原理和布設工藝;根據(jù)靜載試驗得出的應力應變數(shù)據(jù)對橋梁健康狀況加以分析表明:光纖光柵傳感技術(shù)性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)能較好反映出實橋在荷載作用下的健康狀況。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

光纖光柵是一種新型的光無源器件，它的出現(xiàn)使光纖由被動的傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)化為主動的光子器件，并以其獨特的優(yōu)勢在光纖傳感技術(shù)領域得到了廣泛應用。

光纖光柵是一種新型的光無源器件,它的出現(xiàn)使光纖由被動的傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)化為主動的光子器件,并以其獨特的優(yōu)勢在光纖傳感技術(shù)領域得到了廣泛應用。

分布式光纖光柵傳感技術(shù)在混凝土梁監(jiān)測中的應用——文章首先介紹了分布式光纖光柵傳感技術(shù)監(jiān)測混凝土梁的原理，然后進行了實驗梁的靜栽實驗。結(jié)果表明：通過與理論值、傳統(tǒng)電阻式應變片的測量值進行比較，光纖光柵傳感器的測量數(shù)據(jù)具有足夠的精度和良好的可靠性...

文章首先介紹了分布式光纖光柵傳感技術(shù)監(jiān)測混凝土梁的原理,然后進行了實驗梁的靜載實驗。結(jié)果表明:通過與理論值、傳統(tǒng)電阻式應變片的測量值進行比較,光纖光柵傳感器的測量數(shù)據(jù)具有足夠的精度和良好的可靠性。

由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、尺寸小、容量大、準分布式測量,并且可以實現(xiàn)遠距離長期監(jiān)測與傳輸?shù)奶攸c,其在結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測中得到日益廣泛應用。文中論述了在大型裝卸設備翻車機中引入結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測的必要性,概述了光纖光柵傳感技術(shù)的基本原理,并以翻車機為例,介紹結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測系統(tǒng)的應用及關鍵技術(shù),包括溫度補償、基于有限元分析的測點分布、數(shù)據(jù)采集與處理和安全預報警。

分析研究了光纖光柵傳感與測試技術(shù)在大型土木工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的應用;通過在加固后重載吊車梁圓弧端頭的應力測試,對光柵傳感器在結(jié)構(gòu)測試中的布設、連接和監(jiān)測等進行了測試與研究,測試結(jié)果表明:該測試技術(shù)的測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠,與理論計算結(jié)果吻合較好,是進行結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測的有效手段.

光纖光柵傳感技術(shù)具有傳統(tǒng)傳感器無可比擬的優(yōu)勢,重大工程結(jié)構(gòu)的健康診斷與監(jiān)測是跨學科的前沿研究領域。介紹了光纖光柵傳感技術(shù)用于重大工程結(jié)構(gòu)的原理、國內(nèi)外研究以及在重大工程中應用的概況,闡述了基于光纖光柵傳感技術(shù)和應變模態(tài)理論的損傷自診斷智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本構(gòu)成、原理,并指出近期應當加強光纖光柵傳感技術(shù)的結(jié)構(gòu)診斷、動態(tài)解調(diào)、工業(yè)化批量生產(chǎn)及其埋設等方面研究工作。

基于labview的光纖光柵傳感監(jiān)測軟件 摘要：基于labview的光纖光柵傳感監(jiān)測軟件，可 以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示和報警等功能。該軟件界面清 晰易懂、使用方便、功能擴展性強、運行穩(wěn)定，可以在安全 監(jiān)測方面發(fā)揮重要的作用，同時推進了光纖光柵傳感器在生 活中的應用。 關鍵詞：光纖光柵傳感器；虛擬儀器；數(shù)據(jù)庫 中圖分類號：tp311文獻標識碼：a 隨著技術(shù)的發(fā)展，光纖光柵傳感器廣泛地應用在各個領 域，如電力電網(wǎng)、橋梁隧道、石油化工、航空航天，實現(xiàn)了 高精度、遠距離、分布式和長期性監(jiān)測的技術(shù)要求。本文針 對光纖光柵傳感系統(tǒng)，提出了一種基于虛擬儀器技術(shù)的監(jiān)測 軟件的設計與實現(xiàn)方法。為實際工程的管理提供了更加可靠 的技術(shù)保障，具有廣闊的應用前景。 1光纖光柵傳感技術(shù) 光纖光柵是利用紫外光改變光纖材料性質(zhì)，在光纖上制 作成的一種光學無源器件，光纖光柵傳感技術(shù)是利用測量環(huán) 境對光

分析了光纖bragg光柵傳感器的基本原理,對目前光纖bragg光柵傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應用情況進行了討論;探討了光纖bragg光柵傳感器在研究和應用過程中存在的問題并適當提出了解決方案.

在闡述光纖bragg光柵(fbg)傳感技術(shù)的工作原理和優(yōu)點的基礎上,以昆明白泥井3#隧道為實例,提出fbg傳感器在隧道內(nèi)的鋪設方案及溫度補償技術(shù)。經(jīng)過對隧道斷面的24h連續(xù)監(jiān)測,討論隧道內(nèi)最大溫差對bragg反射中心波長變化的影響,并對隧道每一監(jiān)測斷面上溫度傳感系統(tǒng)所取得的bragg波長值進行可靠性的估計,驗證fbg監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。對隧道進行8個月的定期監(jiān)測,并對隧道斷面的應變變化情況進行分析,分析結(jié)果表明:干濕季節(jié)交替是導致測點應變波動的重要因素,而雨季是致使測點應變變化增大的主要原因。目前隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;同時,研究結(jié)果表明,fbg可準確地測出隧道的應變分布,將其應用于隧道變形監(jiān)測中是可行和有效的。

本文對目前國內(nèi)外光纖光柵傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應用做了簡要概述。

采用光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng),通過準分布方式對某81m跨度預應力柱面網(wǎng)殼干煤棚結(jié)構(gòu)的累積滑移法施工中的結(jié)構(gòu)受力進行全程監(jiān)控,確保了施工安全,并探討光纖光柵傳感器系統(tǒng)在施工監(jiān)測中的應用。