在光纤光栅传感器测量缆索索力的应用中，为了保证传感器的存活率以及解决超量程测量的问题，设计了一种桥梁缆索锚固区植入式光纤光栅应变传感器。通过对桥梁缆索特性分析，对该传感器的封装结构、封装材料的弹性模量提出设计要求，并选择环氧树脂添加微细硅粉作为传感器封装层材料。利用拉力试验机对植入式应变传感器进行力学传感器性能实验，其线性度 R2为 0.999 74，灵敏度为 2.74 pm/N，重复性好。把植入式传感器植入缆索锚固区，进行缆索张力实验。实验数据具有良好的线性度和重复性。
光纤光栅传感器 植入式 缆索索力 锚固区 FBG sensor embedded cable tension anchor zone
1 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 重庆交通大学 信息科学与工程学院,重庆 400074
3 重庆科技学院 电子信息工程学院,重庆 401331
基于钢缆索逆磁致伸缩索力测量原理,讨论了一种旁路励磁的索力传感器。用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受的外力,传感器输出与外力信号本身的变化、感应线圈的匝数、材料截面积、外激励磁化场及该磁场下的材料磁导率有关。在外力缓慢变化的情况下,可通过求感应积分电压得到外力。从激励磁化方式、参考工作点的选取、传感器的尺寸设计原则等3个方面做了讨论,确定了传感器的参数。最后,利用万能拉力机对该种结构的传感器做了拉力模拟实验,实验结果表明,旁路励磁的传感器测量灵敏度达到1.6 mV/kN,磁路分析与参数设计比较合理,可用于钢缆索的索力测量。
索力传感器 钢缆索索力 逆磁致伸缩效应 磁路 参数设计 tension sensor cable tension Villari effect magnetic circuit parameter design
