1 大连理工大学 建设工程学部, 辽宁 大连 116024
2 大连市建设工程集团有限公司, 辽宁 大连 116000
3 大连港资产经营管理公司, 辽宁 大连 116001
为确保大连华能混凝土筒仓在物理开凿拆除过程中施工人员和施工机械的安全, 设计了长标距光纤光栅(FBG)应变传感器进行全过程实时监测。通过对传感器采集的应变数据进行静力和动力分析, 得到筒仓结构表面应变和固有频率随开孔率的变化情况, 进而对结构损伤情况进行识别。在混凝土筒仓监测过程中, 该传感器运行稳定, 获得了整个拆除过程中结构应变响应数据, 并对结构倒塌做出预警, 混凝土筒仓成功按照预定方位倒塌。此研究成果解决了传统拆除作业中的盲目性及安全措施延时被动的问题, 为同类混凝土拆除工作提供了重要的技术参考。
长标距光纤光栅应变传感器 应变监测 固有频率 损伤程度 钢筋混凝土筒仓 long-gauge FBG strain sensor strain monitoring natural frequency degree of damage reinforced concrete silo
重庆大学 光电工程学院 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
用超级电镀技术将光纤光栅应变传感元件自动粘接在金属基体上, 力学模型分析表明该方法可以有效提升应变传递效率.为了检测该方法的可行性, 从光纤光栅自动化粘接的主要工艺环节出发, 以光纤光栅的光谱特性为研究对象, 以材料力学试验为手段, 对自动化金属粘接后的3个光纤光栅进行了光学特性分析和力学特性试验.结果表明：自动化金属粘接光纤光栅的成活率为100%, 光纤光栅粘接后的应变测量灵敏度保持在1.2 pm/με, 应变传递效率在0.98以上, 线性度达0.99, 光纤光栅在加卸中的一致性偏差仅为10－6、漂移仅为0.05, 优于传统手工粘接.
光纤光栅应变传感器 自动粘接技术 超级电镀 应变传递效率 一致性 FBG strain sensors Automatic bonding technique Super electroplating Strain transfer efficiency Consistency bias
1 中北大学信息与通信工程学院， 山西 太原 030051
2 中国特种设备检测研究院， 北京 100013
为了提高光纤光栅应变传感器的应变响应灵敏度，提出了一种基于钛合金基片封装的光纤光栅应变传感器.根据材料弹性模量的相关理论，该封装采用钛合金(TC4)作为封装材料；根据力学传递原理，该封装采用类似杠铃状的结构设计.这种封装能够使应变有效地传递到传感器内的光纤光栅上，从而很好地测量应变.通过实验得到其应变响应灵敏度、反射波长与应变的相关系数.实验证明，采用这种封装设计的传感器能够获得较高的应变灵敏度，其反射波长和应变具有很好的相关性.
光纤光栅应变传感器 应变响应灵敏度 相关系数 fiber grating strain sensor strain response sensitivity correlation coefficient
针对光纤光栅应变传感器接收信号弱且信噪比低这一问题,提出了应用DSP技术来抑制噪声,提高Bragg峰值波长检测精度的方法.实验结果表明所设计的498阶Kaiser窗低通FIR数字滤波器能够显著提高光纤光栅应变传感器的信号检测精度.采用DSP技术可以较好地解决光纤光栅传感器的波长解调这一技术难题.
光纤光栅应变传感器 信号检测 数字信号处理 线性拟合
在分析的基础上,通过等强度梁试验具体验证了光纤Bragg光栅波长变化与应变的关系,研究了光纤Bragg光栅传感器的布设工艺,并在某大桥的成桥检测过程中成功地布设了36个光纤Bragg光栅应变传感器与5个温度传感器,布设的传感器在成桥检测过程中监测结构层状态.监测结果表明:埋入的光纤Bragg光栅传感器具有很好的传感性能,可以很方便地监测桥梁结构,为桥梁结构的健康诊断提供可靠的依据.
光纤光栅应变传感器 桥梁监测 应变监测 fiber Bragg grating strain sensor bridge monitoring strain monitoring
