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光纤传感应力检测的相似模拟实验
引用本文:柴敬,张亮,曹敬强,杨雷磊,张丽华.光纤传感应力检测的相似模拟实验[J].西安科技大学学报,2014,34(6).
作者姓名:柴敬  张亮  曹敬强  杨雷磊  张丽华
作者单位:1. 西安科技大学能源学院,陕西西安710054;教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室,陕西西安710054
2. 西安科技大学能源学院,陕西西安,710054
3. 西安科技大学通信与信息工程学院,陕西西安,710054
基金项目:国家自然科学基金资助项目,大学生创新创业训练计划项目
摘    要:为定量化研究矿山相似材料模型的岩层移动规律,采用光纤Bragg光栅传感器、百分表和光学全站仪等多种测量手段,建立了基于光纤Bragg光栅传感器的模型应力应变检测系统,模拟采场上覆岩层由于采动引起的移动变形过程。实验室搭建3 m×1.15 m×0.2 m的采场上覆岩层移动的相似材料模型,几何相似比1∶200,模型中埋入3个不锈钢封装和6个醋酸乙烯封装光纤Bragg光栅传感器,1个陶瓷封装的温度光纤光栅传感器用以温度补偿,模型共架设14个百分表和6条全站仪测线。实验结果表明,光纤传感器对模型开挖过程中的应力状态变化形成了监测,光纤传感器的波长漂移量与相应岩层的垮落形态密切相关;模型实际岩层运移影响了光纤传感器波长漂移量曲线的变化,在岩块断裂时引起的FBG04的最大波长漂移量为1 504.24 pm;实验所用的不锈钢封装传感器的平均灵敏度为32.53 pm/mm,醋酸乙烯封装传感器的平均灵敏度为56.32 pm/mm,醋酸乙烯封装的光纤Bragg光栅传感器平均灵敏度是不锈钢封装的1.73倍。

关 键 词:相似模拟  光纤Bragg光栅传感器  应力应变状态  波长漂移

Similar material model experiment of stress detection by fiber Bragg grating sensor
CHAI Jing,ZHANG Liang,CAO Jing-qiang,YANG Lei-lei,ZHANG Li-hua.Similar material model experiment of stress detection by fiber Bragg grating sensor[J].JOurnal of XI’an University of Science and Technology,2014,34(6).
Authors:CHAI Jing  ZHANG Liang  CAO Jing-qiang  YANG Lei-lei  ZHANG Li-hua
Abstract:
Keywords:analogy simulation  fiber Bragg grating sensor  stress-strain condition  wave length shift
本文献已被 CNKI 等数据库收录!
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