光纖光柵傳感器在路基沉降監(jiān)測中的應用

隨著中國地下工程的快速發(fā)展,深基坑安全監(jiān)測及變形預測已成為巖土工程領域的重要課題之一,以太原火車站調(diào)蓄池項目為例,為了能夠在基坑施工中進行實時監(jiān)測預警,及時加強防護,將光纖光柵傳感器用于基坑深層水平位移監(jiān)測,截取2017年11月份上旬的監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)果表明,該基坑深層水平位移變化值隨著開挖深度的增加而增大,最大值為18.6mm,同時1號測點和3號測點變化值大致相同,而2號測點變化值相對較大.

詳細闡述光纖光柵傳感器的結(jié)構及布拉格光纖光柵傳感器的工作原理。重點介紹結(jié)構健康監(jiān)測系統(tǒng)構成、光纖光柵傳感器系統(tǒng)的信號處理、安裝等方面問題;展望光纖光柵傳感器在結(jié)構健康監(jiān)測領域中的前景。

本文通過對光纖結(jié)構及原理的了解,解釋了光纖中光波傳播的主要特點。在了解了光纖光柵傳感器構造及工作原理的同時,以鋼板-混凝土結(jié)構材料為實驗模型,利用光纖光柵傳感器作為檢測儀器,通過在鋼板-混凝土材料構成的橋面上布置不同數(shù)量和種類的fbg,同時認為施加不同載荷,觀察fbg的檢測結(jié)果和檢測數(shù)據(jù)。實驗證明,光纖光柵傳感器對于鋼板-混凝土組成的結(jié)構進行的無損檢測,其安全系數(shù)和檢測效率較其他無損檢測技術具有明顯的優(yōu)勢。

光纖光柵傳感器的應用 一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖bragg光柵傳感器具有自己獨特的優(yōu)點: (1)傳感頭結(jié)構簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋入大型結(jié)構中, 可測量結(jié)構內(nèi)部的應力、應變及結(jié)構損傷等,穩(wěn)定性、重復性好; (2)與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性 好、可靠性高; (3)具有非傳導性,對被測介質(zhì)影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特 點,適合在惡劣環(huán)境中工作; (4)輕巧柔軟,可以在一根光纖中寫入多個光柵,構成傳感陣列,與波分 復用和時分復用系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)分布式傳感; (5)測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波 動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響,有較強的抗 干擾能力; (6)高靈敏度、高分

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發(fā)明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發(fā)明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發(fā)展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現(xiàn)狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

光纖光柵傳感器是20世紀90年代光纖傳感器領域最主要的發(fā)明,它是一種光纖無源器件,具有可靠性好,測量精密度高,抗電磁干擾強等特點。光纖光柵的發(fā)明,在光纖傳感領域引起了革命性的變化,突顯出它在信息領域的重要地位。本文著重介紹了光纖光柵的發(fā)展過程、光纖光柵傳感器的原理、以及在傳感方面的現(xiàn)狀和運用,并分析光纖光柵傳感器在實際工程應用中的一些瓶頸之處,且提出了相關的看法。

針對目前路基沖擊碾壓施工監(jiān)測手段的不足,提出利用光纖光柵傳感器進行路基沖擊碾壓監(jiān)測,并對具體的監(jiān)測數(shù)據(jù)作了分析,指出利用光纖光柵傳感器可準確測算沖擊壓路機的行駛速度,確定必要的碾壓次數(shù)。

光纖光柵傳感器介紹

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

文章介紹了光纖布拉格光柵傳感器的原理和發(fā)展，列舉分析其目前應用于路橋隧領域的研究及工程實例。文章著重闡述光纖光柵傳感器在結(jié)構健康監(jiān)測中的應用價值，并剖析光纖光柵傳感器在道路應用方面存在的問題。

將光纖光柵溫度傳感器和應變傳感器埋設于實際的瀝青路面結(jié)構中，對氣溫變化引起的瀝青路面結(jié)構溫度和靜載試驗的路面應變進行了數(shù)據(jù)采集工作。監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計算結(jié)果比較接近，驗證了光纖光柵傳感器用于瀝青路面的監(jiān)測工作的可行性。

傳感器作為感知各種結(jié)構系統(tǒng)狀態(tài)變化、獲取結(jié)構系統(tǒng)信息的重要工具之一,在生產(chǎn)自動化控制、科學技術測試、安全監(jiān)測、計量貿(mào)易等領域發(fā)揮著非常重要的作用。傳統(tǒng)力學測試、位移測試及溫度測試等傳感技術多采用電阻應變方法來實現(xiàn),這種采用電信號測試的方法最大缺點在于易受干擾。進入21世紀,隨著高科技的不斷發(fā)展,國內(nèi)外正在努力研究一種新的傳感技術-光纖光柵傳感技術,這種傳感技術具有長期穩(wěn)定性好,干擾小,可測量結(jié)構物內(nèi)部物理量等優(yōu)點。本文將從光纖光柵定義、光纖光柵傳感原理及光纖光柵傳感技術應用等方面對這種這種新的傳感技術進行研究。

光纖光柵傳感器的研究與應用 0引言近年來。隨著光纖通信技術向著超高速、大容量通信系統(tǒng)的方向 發(fā)展，以及逐步向全光網(wǎng)絡的演進．在光通信迅猛發(fā)展的帶動下，光纖光柵已 成為發(fā)展最為迅速的光纖無光源器件之一。光纖在紫外光強激光照射下，利用 光纖纖芯的光敏感特性．光纖的折射率將隨光強的空間分布發(fā)生相應的變化。 這樣，在光纖軸向上就會形成周期性的折射率波動，即為光纖光柵。由于光纖 光柵具有高靈敏度、低損耗、易制作、性能穩(wěn)定可靠、易與系統(tǒng)及其它光纖器 件連接等優(yōu)點，因而在光通信、光纖傳感等領域得到了廣泛應用。為此。本文 從光纖布拉格光柵、長周期光纖光柵等光纖光柵的原理出發(fā)，綜述了光纖布拉 格光柵對溫度、應變同時測量技術的應用。1光纖傳感器的工作原理1．1光 纖光柵傳感器的結(jié)構光纖布拉格光柵fbg于1978年發(fā)明問世。它利用硅光 纖的紫外光敏性寫入光纖芯內(nèi)，從而在光纖上形成周期性的光

變電所是電力系統(tǒng)的樞紐,它擔負著電網(wǎng)供電的重要任務,因此,它是防雷的重要保護部位。由于變電所和架空線路直接連接,而線路的絕緣水平又比變電所內(nèi)的電氣設備為高,因此沿著線路侵入到變電所的雷電進行波的幅值也是很高的。我們要重視防雷保護的工作,否則,會給國家和人民造成巨大的損失。

(完整版)光纖光柵傳感器的應用

光纖光柵是一種新型的無源光子器件,可用來精確測量微應變和溫度等多種物理量,在光傳感領域發(fā)揮著愈來愈重要的作用。

作為性能優(yōu)良的敏感元件,均勻光纖布拉格光柵、啁啾光纖布拉格光柵等多種傳感器已經(jīng)有了更多的應用領域。通過光纖布拉格光柵內(nèi)部寫入、干涉法側(cè)面寫入、相位模版法寫入等制作技術的原理說明和對比評介,通過光纖光柵傳感器對所在環(huán)境的應變、應力、溫度變化和動態(tài)磁場的感應原理分析,以及對光纖光柵傳感器在復合材料、電力系統(tǒng)、石油天然氣井和建筑結(jié)構中的應用工程的綜述,闡明了這一類傳感器件在單參數(shù)傳感測量,特別是多參數(shù)傳感測量中還有很大的發(fā)展空間,值得進一步研究。

針對電類傳感器難以滿足橋梁結(jié)構長期監(jiān)測要求的問題,提出利用光纖光柵振動傳感器對橋梁的振動狀態(tài)進行監(jiān)測,并通過理論和實驗結(jié)果論證了方案的可行性。光纖光柵傳感器在滿足頻率測量范圍、溫度適應范圍等要求的同時,兼具抗電磁干擾、外形結(jié)構簡單、布設方便、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)勢,具有良好的工程應用前景。

立井的安全在礦井建設中尤為重要,因此對其進行安全性監(jiān)測必不可少。采用光纖光柵傳感器對內(nèi)蒙古鄂爾多斯凍結(jié)井筒進行了監(jiān)測,監(jiān)測內(nèi)容包括井壁鋼筋軸力、混凝土應變和井壁溫度,在實際監(jiān)測過程中充分體現(xiàn)了光纖光柵傳感器具有的高精度測量、分布式測量的優(yōu)點。最后對監(jiān)測結(jié)果進行了分析,得出了一些有用的結(jié)論,表明利用光纖光柵傳感器監(jiān)測凍結(jié)井筒具有很好的效果。

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

光纖光柵傳感器實時解調(diào)系統(tǒng)

簡述了光纖光柵傳感器在道路工程中的應用優(yōu)勢,根據(jù)光纖光柵的溫度和應變感知特性,介紹了其工作原理,并結(jié)合實例,研究了光纖光柵傳感器的應用發(fā)展歷程,指出光纖光柵傳感器具有非常廣闊的發(fā)展前景。