光纤光栅传感器在土木工程结构健康监测中的应用

在土木工程领域，光纤智能检测方法是结构健康监测中一种新的方法。本文首先系统阐述了光纤光栅传感器的独特优点，然后，对光纤光栅传感器的结构和工作原理进行详细介绍,回顾了目前光纤光栅传感器在国际上和国内用于健康监测研究和应用的现状，及其光纤健康监测系统的构成、信号处理、安装等方面问题；最后，展望了光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。     

光纤光栅传感器在路基沉降监测中的应用研究

针对路基沉降变形监测工程中存在的耗费大量人力,无法实时掌握路况信息的问题,研制开发了温度不敏感型光纤光栅沉降位移传感器,其量程达到100 mm,测量精度0.1 mm。对两个多月的现场试验数据分析表明,光纤沉降位移传感器实时反映了路基面的沉降状况,尤其对降水等因素引起的路基面沉降速率的变化能够及时准确的响应。     

光纤光栅传感器及其在结构健康监测中的应用

依据结构健康监测的基本概念,阐述了光纤光栅的构造和传感原理,列举了采用光纤光栅封装传感器的三种工艺,介绍光纤光栅传感网络系统原理以及光纤光栅传感器发展历程和在健康监测中的应用。     

光纤光栅传感器在机电设备振动监测中的应用

基于光纤光栅传感技术,设计了一种机电设备振动在线监测系统。通过测试,光纤光栅振动传感器具有较好的频响和重复性。将该系统应用于汽轮机的振动检测,实现了对设备状态的实时在线监测。该系统与标准加速度传感器及手持式速度仪进行了现场对比实验,测量结果基本一致。现场长时间监测应用结果表明,该系统具有较高的精度和稳定性。     

一种利用光纤光栅技术的巷道实时监测系统

提出了基于光纤光栅原理对巷道关键断面的应变和位移进行监测的实施方案,系统采集大量数据进行分析得到关键截面应变和围岩变形规律,为生产管理者提供科学的判断依据,并及时采取相应措施,阻止围岩失稳、避免突发性破坏的发生。     

光纤光栅温度在线监测系统在电力安全监测中的应用

针对电力设备安全检测的需求,研制成光纤光栅温度在线监测系统。本文介绍了光纤光栅测温系统的工作原理、软件结构、主要技术指标及系统在电力系统在线安全监测方面的应用。该系统测温范围在-20℃-＋130℃,测温精度为精度±O．5℃,分辨率0．1℃,具有本质安全、布设方便等特点。     

光子晶体光纤光栅在传感器系统中应用研究

光子晶体光纤光栅是一种新型的无源器件,可广泛用于光纤通信系统、光脉冲压缩、传感器及滤波装置中.采用耦合模理论对光脉冲在光子晶体光纤光栅中传播进行分析,给出光子晶体光纤光栅的制作方案,提出了光子晶体光纤光栅在压力传感器、折射率传感器、应变传感器和射流传感器等方面的具体应用.光子晶体光纤光栅对温度的敏感性比传统单模光纤传感器要低2至3个数量级,光子晶体光纤光栅传感器系统不需要温度补偿,传感器系统更为简洁而具备充分的优越性.     

光纤光栅传感器原理及应用

考察光纤光栅传感器领域的发展和最新研究动态,概述光纤光栅传感器的基本原理及实际应用,尤其是民用工程建筑上的应用,指出光纤光栅传感器可能应用的新领域,并提出光纤光栅在传感应用中需要考虑的几个问题。     

分布式光纤传感器在管道泄漏监测中的应用

提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道泄漏进行实时监测的技术．输送管道发生泄漏、管道附近的机械施工和人为破坏等事件产生的振动、压力或温度变化信号作用于光纤时，光波在光纤中传输时产生的损耗具有不同的信号特征．分布式光纤传感器可以同时获取损耗的空间分布及其随时间的变化．在入射端利用光时域反射技术和在输出端利用光功率检测，可实现光纤上各点静态与动态损耗的测量和定位．计算机通过对数据进行分析和融合，根据信号特征判断并淮确定位管道泄漏等事件的发生，提高压力管道的监测水平．     

新型光纤光栅渗压传感器及其在土木工程中的应用

基于光纤光栅传感原理研制出一种监测孔隙水压力的新型光纤Bragg光栅渗压传感器,并进行了室内标定和现场试验。该传感器可将过滤后进人传感器腔体的水压引起的光栅反射光波长的变化灵敏直观地显示出来,从而实现孔隙水压力的实时监测。与常规的电类检测仪器进行的对比试验表明：该传感器不仅能达到常规仪器的监测效果,而且具有绝对数值测量,抗干扰能力强,结构简单,长期稳定性高,能很好地实现对土木建筑结构的实时、在线监测等独特的性能,在土木工程界具有广泛的应用前景。     

长周期光纤光栅薄膜传感器研究

采用耦合模理论建立了长周期光纤光栅薄膜传感器的理论模型,分析了其传感机理,并进行了实验研究,给出了初步的气敏实验结果．研究结果表明,光纤光栅包层外所镀敏感薄膜的光学参数(厚度和折射率)与传感器的灵敏度高低有直接关系,传感器的结构优化非常必要．长周期光纤光栅薄膜传感器具有薄膜传感器和光纤传感器的优点,具有广阔的应用前景．     

基于光纤光栅风电桨叶健康监测系统的研究

风电浆叶是风力发电系统中的关健部件,运行环境十分恶劣,长时间受极端天气的影响,隐患随时都有可能演变成事故,因此对风电浆叶进行结构健康监测势在必行.本论文根据风电桨叶监测的需求构建了模拟监测实验系统,进行了浆叶静态受力和动平衡实验测试,通过多通道高速光纤光栅解调仪和LabVIEW监控软件采集了大量原始测试数据,并对实验数据进行了细致的分析,在此基础上建立了桨叶健康监测的数值分析方法,为桨叶超限状态的判别和快速预警功能的实现打下良好的基础.     

基于光纤光栅的变压器绕组温度监测系统

针对传统测温方法对变压器绕组温度监测效果不很理想的问题,设计了基于光纤光栅的变压器绕组温度监测系统,分析了光纤光栅传感原理,并对监测系统进行了硬件和软件的设计,利用搭建的试验光路,对监测系统进行了测试,试验结果表明采用光纤光栅作为温度检测器件,能够对变压器绕组温度进行精确测量。     

新型工程化光纤光栅索力监测用传感器的研制

拉索是空间拉索结构的主承力构件,其拉索索力在施工及服役过程中的演化规律对于结构施工质量控制和服役安全具有重要意义.在分析和总结传统拉索索力监测方法适应性的基础上,针对拉索结构的实际特点,设计研发了一种满足工程应用要求的新型卡箍索力计,给出了详细的理论分析,并与传统卡箍在同一根拉索上进行对比试验验证新型卡箍的有效性和优越性.结果表明：新型卡箍安装方便,适用于工程应用的各个阶段;新型卡箍能够规避施工过程导致的拉索径缩和扭转效应,与拉力机获得的索力数据吻合度良好,相差小于5%,满足实际工程需要,具有广阔的应用前景.     

光纤光栅传感器振动与温度信号解耦

利用单个光纤光栅(FBG)传感器开展同时测量振动与温度信号的实验,提出基于M A T-L AB的解耦方法分离振动与温度信号.研究结果表明:单信号测量的条件下,FBG传感器对温度的静态测量误差在±0.4℃以内,对振动主频动态测量的相对误差为0.5％.FBG传感器测量得到振动与温度的复合信号,通过所提解耦方法得到的振动主频...     

光纤光栅传感器用于应变监测时定向技术的研究

将三个布拉格光纤光栅组成的传感器空间阵列埋置于在硅橡胶正立方体模块的内部,其分别位于x、y、z轴的方向,当模块受到外力时,利用每个光栅对径向应变感测的特性,观测三个光栅反射光波峰的漂移,实现了对施加外力产生应变的方向监测.经过验证,测量结果与施加外力方向基本一致.     

光纤布拉格光栅在火灾监测中的应用

介绍光纤布拉格光栅(FBG)传感技术、温度特性、解调技术、光源的选择.在分析光纤光栅感温火灾监测系统工作原理的基础上,着重介绍了该系统的组成、工作过程、特点及应用.     

光纤光栅传感技术在特大跨桥梁施工监测中的应用

本文在光纤Bragg光栅理论研究基础上,结合理论计算,着重对光纤传感技术在特大跨桥梁施工监测中的应用进行了系统的研究,论证了光纤光栅用于大型桥梁施工监测的优越性,具有广阔的应用前景.     

光纤光栅应变传感器在仿真混凝土拱坝模型试验中应用

采用了一种基于两端夹持不锈铜管封装技术的光纤光栅应变传感器,利用万能试验机对该传感器进行了应变性能标定试验,研究了不同基体材料上传感器的应变灵敏特性.测试结果与理论结果吻合较好.将埋入武光纤光栅应变传感器应用到仿真混凝土拱坝的抗震安全性分析试验中.试验结果表明,基于两端夹持封装技术的光纤光栅传感器具有良好的灵敏度、低噪...     

基于光纤光栅动态称重传感器的交通调查报告

本文调查中采用课题自主研发的弯板式光纤光栅动态称重传感器,并选取广东省东莞市沙田镇沿港路为试验路段,对包括车流量、轴重、轴速等要素在内的交通状况进行了长期的调查,获得了大量的统计数据,并选取了具有代表性的时段数据作为样本进行后期分析。