光纖光柵傳感技術(shù)在大結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展new

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1、2004年第23卷第6期　　　　　　　　　　傳感器技術(shù)(JournalofTransducerTechnology)5光纖光柵傳感技術(shù)在大結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展趙山泉(武漢理工大學(xué)圖書館信息咨詢部,湖北武漢430070)摘　要:在眾多的傳感器種類中,利用多個(gè)光纖光柵傳感器可構(gòu)成多路和分布式傳感器等各種形式的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn),使它正在成為傳感器領(lǐng)域中新的研究方向。光纖光柵傳感器所具有的獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其非常適合用于橋梁、堤壩、建筑物、航空航天、航海、海洋石油平臺(tái)及油田等大結(jié)構(gòu)工程的監(jiān)測(cè)。論述了該技

2、術(shù)的特點(diǎn)和近年來在國(guó)外大結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:光纖光柵傳感器;大結(jié)構(gòu);監(jiān)測(cè)中圖分類號(hào):TN253文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-9787(2004)06-0005-03NewprogressoffibergratingsensingtechnologyinlargescalestructuremonitoringZHAOShan2quan(InfoReferenceDeptofLibrary,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstr

3、act:Invariouskindsofsensors,multipleanddistributedsensorsandvariousfiber2opticsensingnetworkscanbeconstitutedwithmultiplefibergratingsensors.Thisismakingitbecomeanewresearchdirectioninsensorfield.Withuniquetechnicalsuperiority,fibergratingsensorsarev

4、eryfitfortheengineeringmonitoringofbridges,dykesanddams,buildings,aviationandspace2flight,navigation,marineoildrillingplatform,oilfieldandotherlarge2scalestructureengineeringetc.Characteristicsofthetechnologyanditsapplicationinlarge2scalestructuremon

5、itoringabroadinrecentyearsarediscussed.Keywords:fibergratingsensor;large2scalestructure;monitoring0　引　言良的可靠性和穩(wěn)定性;(4)利用多個(gè)光纖光柵傳感器在光纖傳感器的飛速發(fā)展中,以光纖光柵技術(shù)可構(gòu)成多路和分布式傳感器等各種形式的光纖傳感為基礎(chǔ)的光纖光柵傳感器獨(dú)樹一幟,正在成為傳感網(wǎng)絡(luò);(5)高靈敏度、高分辨力。器領(lǐng)域中新的研究方向。光纖光柵傳感器所具有的1　用于混凝土結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)使

6、它非常適合用在大結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)中,由于光纖Bragg光柵傳感頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、這使它將取代傳統(tǒng)的電傳感器。這些優(yōu)點(diǎn)包括:有固定的強(qiáng)度和耐久性,可以粘貼在鋼筋混凝土結(jié)(1)傳感頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、成本低、外形構(gòu)和建筑物表面或埋入材料內(nèi)部使用。在不影響結(jié)可變,適合埋入大結(jié)構(gòu)中,可測(cè)量結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力、構(gòu)強(qiáng)度的前提下,對(duì)應(yīng)變、應(yīng)力、位移、結(jié)構(gòu)損傷程應(yīng)變及結(jié)構(gòu)損傷等,測(cè)量結(jié)果有良好的重復(fù)性;(2)度、裂縫、孔隙壓力和溫度等狀況進(jìn)行長(zhǎng)期的連續(xù)性光纖光柵的非傳導(dǎo)性使其對(duì)被測(cè)介質(zhì)影響小,對(duì)電監(jiān)測(cè)。在對(duì)現(xiàn)有

7、結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新和改進(jìn)期間可以應(yīng)用磁場(chǎng)及電流不敏感,因而具有環(huán)境耐久性?？煽闺姲ɡ煤新袢胧焦饫w傳感器的復(fù)合疊層人字起磁和射頻雷電流的干擾、抗腐蝕,可在惡劣的化學(xué)環(huán)重架來包封水泥質(zhì)支撐架。這里所用的水泥是一種境中工作;(3)安全可靠、不受干擾,在光纖光柵提供由于種種不同的集料粒經(jīng)和分布在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的鋼的波長(zhǎng)編碼信息中,波長(zhǎng)作為一種絕對(duì)參數(shù),對(duì)光源筋而含有不連續(xù)應(yīng)變場(chǎng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),顯示了光纖功率波動(dòng)及微彎等因素造成的系統(tǒng)損耗極不敏感,Bragg光柵傳感器對(duì)粘結(jié)料的成功應(yīng)用。一種特殊的這使光纖光柵傳感

8、器抗干擾能力強(qiáng),顯示出優(yōu)堅(jiān)固涂層得到典型的使用,在需要應(yīng)變轉(zhuǎn)移的部分,收稿日期:2003-12-29?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　傳　感　器　技　術(shù)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第623卷光纖被涂上了直徑為3mm的硬質(zhì)涂料。在橋梁結(jié)2　用于航海航空航天領(lǐng)域構(gòu)監(jiān)測(cè)方面,可用來測(cè)量橋面和橋柱的靜載荷和動(dòng)光纖光柵傳感器非常適合用來監(jiān)測(cè)輪船船體結(jié)載荷。光纖光柵