基于BRAGG光柵傳感器混凝土梁應(yīng)變檢測(cè)試驗(yàn)

采用靶式結(jié)構(gòu)作為光纖bragg光柵流量傳感器的換能元件,其中兩片光柵分別粘貼于等強(qiáng)度懸臂梁的上下兩表面。采用雙光柵粘貼方式對(duì)傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,有效的解決了應(yīng)變與溫度交叉敏感的問題,提高了測(cè)量靈敏度。實(shí)驗(yàn)表明該靶式光纖bragg光柵流量傳感器的載荷響應(yīng)靈敏度為33.6pm/kg,測(cè)量精度為0.5%。

當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí),濕敏材料的某些物理特性也會(huì)隨之發(fā)生變化,將濕敏材料涂覆在光纖光柵上,光柵的波長(zhǎng)變化能直觀反映濕度的變化。基于此,文章設(shè)計(jì)了一種光纖bragg光柵的濕度傳感器,首先分析了該傳感器的傳感原理,接著制作了濕敏材料的傳感器,最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果表明:文章所制作的光纖bragg光柵濕度傳感器的穩(wěn)定性較好。

論述了采用布拉格光柵對(duì)應(yīng)變進(jìn)行傳感的理論和方法,得出了布拉格中心波長(zhǎng)與應(yīng)變之間的理論關(guān)系式,并實(shí)際監(jiān)測(cè)了寧波市招寶山大橋在車輛載荷下的應(yīng)變.監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:光纖bragg光柵可以方便地監(jiān)測(cè)大橋的疲勞損傷,為橋梁結(jié)構(gòu)的健康診斷提供了相應(yīng)的依據(jù).

分析了光纖光柵傳感的優(yōu)勢(shì)及其系統(tǒng)組成,它采用波長(zhǎng)調(diào)制,與光強(qiáng)調(diào)制和干涉調(diào)制相比,檢測(cè)結(jié)果更加精確。同時(shí)利用波分復(fù)用等技術(shù),串聯(lián)多個(gè)布喇格光柵進(jìn)行準(zhǔn)分布式監(jiān)測(cè),對(duì)智能化建筑的實(shí)現(xiàn)很有幫助,并具體應(yīng)用到一種力學(xué)模型—懸臂梁。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

在介紹光纖bragg光柵(fbg)傳感原理的基礎(chǔ)上,闡述了fbg在系桿拱橋索力長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)工程上的應(yīng)用,包括傳感器的布設(shè)、安裝工藝、索力測(cè)試等。經(jīng)分析光纖光柵傳感器在橋梁監(jiān)測(cè)工程上具有極大的應(yīng)用前景。

當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí),濕敏材料的某些物理特性也會(huì)隨之發(fā)生變化,將濕敏材料涂覆在光纖光柵上,光柵的波長(zhǎng)變化能直觀反映濕度的變化?；诖?文章設(shè)計(jì)了一種光纖bragg光柵的濕度傳感器,首先分析了該傳感器的傳感原理,接著制作了濕敏材料的傳感器,最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果表明：文章所制作的光纖bragg光柵濕度傳感器的穩(wěn)定性較好。

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本文概述了光纖bragg光柵傳感器(fbg)的組成、原理、類型及特點(diǎn),介紹了目前光纖bragg光柵傳感器在國(guó)外橋梁工程中的研究及應(yīng)用情況以及國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例,并分析了現(xiàn)有應(yīng)用的不足之處,指出了光纖bragg光柵傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的發(fā)展方向。

本文介紹了光纖布拉格光柵傳感器的特點(diǎn)和工作原理,并進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)表明,光纖布拉格光柵傳感器具有高靈敏度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,其作為應(yīng)變測(cè)量的工具用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)是可行的。

本文介紹了bragg光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。將bragg光柵傳感器埋入增強(qiáng)體內(nèi),通過vartm成型制作了復(fù)合材料。利用sm130光纖光柵解調(diào)器,通過收集光的波長(zhǎng)的變化來對(duì)復(fù)合材料的加工工藝進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè);對(duì)埋入光纖光柵傳感器的復(fù)合材料進(jìn)行了拉伸試驗(yàn),通過波長(zhǎng)的變化來計(jì)算材料在拉伸過程中的受力變化,并與常規(guī)的拉伸試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比,兩者所測(cè)得的力是基本一樣的,所以證明了通過光纖光柵傳感器可以進(jìn)行復(fù)合材料的健康監(jiān)測(cè),并且可疑對(duì)大型復(fù)合材料的加工、使用實(shí)施在線監(jiān)控。

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光纖光柵傳感器除具有一般普通光纖傳感器體積小、靈敏度高、帶寬寬、抗電磁干擾能力強(qiáng)和耐腐蝕外,還具有易集成、本征自相干性好、波長(zhǎng)編碼、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量和分布式測(cè)量等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),近年已成為新型傳感及國(guó)際智能結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn).文章介紹了光纖bragg光柵傳感器的基本原理,綜述了其在國(guó)外船舶結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,分析了光纖bragg光柵傳感器在信息化智能艦船中能起到的作用和在智能船舶結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù).

為了克服傳統(tǒng)電測(cè)法在鉆井井壁監(jiān)測(cè)中的缺陷,根據(jù)鉆井井壁施工工藝和地質(zhì)條件等,提出了井壁節(jié)數(shù)及傳感器布設(shè)方案,并采用光纖bragg光柵傳感器(fbg)對(duì)唐山溫家莊鐵礦鉆井井壁下沉過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)內(nèi)容為井壁外壁所受壓力、混凝土應(yīng)變以及鋼筋應(yīng)力,并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理分析,分析結(jié)果表明:fbg對(duì)鉆井井壁的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可達(dá)理論值的95%～98%,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映鉆井井壁受力變化情況,保證了監(jiān)測(cè)的可靠性、穩(wěn)定性與重復(fù)性。

押概述了光纖bragg光柵傳感器(fbg)的組成、原理、類型及特點(diǎn),介紹了目前光纖bragg光柵傳感器在水電工程中的研究以及國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例。分析了現(xiàn)有應(yīng)用的不足之處,指出了光纖bragg光柵傳感器在大壩安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及前景。

針對(duì)錨桿檢測(cè)問題,提出了采用光纖bragg光柵傳感技術(shù)進(jìn)行錨桿監(jiān)測(cè)的新方案,詳細(xì)介紹了光纖bragg光柵錨桿監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理及主要構(gòu)成,進(jìn)行了工程現(xiàn)場(chǎng)與常規(guī)技術(shù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明:光纖bragg光柵傳感器具有精度高、能測(cè)量絕對(duì)數(shù)值、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和長(zhǎng)期穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),具有極大的應(yīng)用和發(fā)展前景.

在介紹光纖bragg光柵(fbg)傳感原理的基礎(chǔ)上,闡述了fbg在水布埡工程錨桿上的應(yīng)用,包括傳感器的布設(shè)、安裝工藝、張拉測(cè)試等。分析了光纖光柵傳感器在錨桿、錨索等工程上的應(yīng)用前景。

通過對(duì)三種光纖bragg光柵傳感器的實(shí)驗(yàn)研究，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，表明光纖光柵傳感器用于油庫(kù)狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)是可行的。該文介紹了分布式監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的一種新型技術(shù)——光纖bragg光柵監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，指出了其相對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)所具有的獨(dú)特優(yōu)越性。最后，提出了一種基于光纖bragg光柵傳感技術(shù)的油庫(kù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

為了解決紡織工業(yè)中檢測(cè)系統(tǒng)和傳感器件可靠性低、壽命低和抗干擾能力差的問題,提出了一種新型的基于光纖光柵技術(shù)的測(cè)量紗線張力的傳感器。分析了光纖bragg光柵應(yīng)變傳感器的基本原理并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明光纖bragg光柵應(yīng)變傳感器具有良好的線性和重復(fù)性,系統(tǒng)靈敏度可以達(dá)到0.01gf。

直接監(jiān)測(cè)電力設(shè)備內(nèi)部元件所受應(yīng)力可以直觀反映電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段不能直接深入電力設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè).研制了一種帶溫度補(bǔ)償?shù)墓饫wbragg光柵應(yīng)變傳感器,可以對(duì)電力設(shè)備內(nèi)部元件所受應(yīng)力和溫度進(jìn)行檢測(cè).研制的應(yīng)變傳感器選取了35kv干式空心電抗器作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,監(jiān)測(cè)了一次干式電抗器固化過程中包封所受應(yīng)力和溫度的變化趨勢(shì).將為變電站內(nèi)高壓電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控提供理論和實(shí)踐依據(jù).

將加熱電纜和光纖光柵溫度傳感器一起埋入堆石料,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行升溫和降溫試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,大壩堆石料在加熱過程中溫升隨時(shí)間變化基本呈上升趨勢(shì),在降溫過程中溫差隨時(shí)間變化基本呈下降趨勢(shì),加熱過程的溫升變化規(guī)律比降溫過程更明顯;當(dāng)滲漏發(fā)生時(shí),單位時(shí)間內(nèi)溫升很小,基本不變化;如果監(jiān)測(cè)的溫度突然降低且降低后溫升很小甚至不再升高,表明有滲漏發(fā)生。通過這些規(guī)律,利用光纖光柵傳感器對(duì)大壩滲漏進(jìn)行連續(xù)安全監(jiān)測(cè),對(duì)大壩安全管理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

基于壓電陶瓷的光纖光柵傳感器的設(shè)計(jì)。主要方法是利用改變壓電陶瓷的相關(guān)封裝的新結(jié)構(gòu),再結(jié)合光纖光柵而制成的電壓傳感器。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出:在0～160v的電壓范圍內(nèi),中心波長(zhǎng)的變化與該傳感器兩端的電壓的改變有很好的線性關(guān)系,線性擬合度可達(dá)0.99,線性調(diào)諧的波長(zhǎng)范圍約為1.6nm。