用于应变测量的光纤传感器

概述了光纤传感器的特点，介绍目前在应变测量中使用较多的两种光纤传感器形式，并提出了若干在应用光纤传感器中需注意的问题。     

光纤光栅传感器应变网络测量系统原理及其在桥梁结构检测中的应用

文章介绍了光纤光栅传感器应变网络测量系统构造和基本原理,以及整个测量系统的组成和工作原理,并通过应用该系统的一个实例,介绍了光纤光栅传感器在桥梁结构检测中的应用。     

光纤传感器在吴忠黄河大桥施工监测中的应用

光纤传感测试技术作为未来最有前途、最适合长期健康监测的一种新型传感测试技术，在国外已经得到了比较广泛的应用，而光纤应变传感器更是受到了世界各国工程界的普遍欢迎。本文主要介绍国内首次大量采用光纤应变传感器对吴忠黄河大桥进行施工阶段应力监测中的应用情况，为今后推广应用光纤应变传感器进行应力监测提供有益的经验。     

基于分布式光纤传感技术的钢板桩施工全过程演化规律

布里渊光时域分析仪(BOTDA)分布式光纤技术近年来广泛应用于结构健康监测,该技术能够准确有效地监测结构体的温度和应变。该文将此技术应用于钢板桩围堰施工过程中应变、弯矩和挠度等检测;开展了光纤传感器室内应变标定试验;提出了一套光纤传感器的埋设工艺;通过工程实例验证了分布式光纤传感技术应用于围堰钢板桩检测的可行性。研究结果表明:该技术对钢板桩的分布式检测是行之有效的方法,与土压力盒、应变片等传统监测手段比较,分布式光纤传感器的优点有分布式测量、抗磁干扰、耐高温、防水、抗腐蚀、便于安装、容易实现长距离监测等优点。分布式光纤测试方法可作为一种新型钢板桩围堰测试技术,具有重要的应用和推广价值。     

光纤传感技术及其在汽车导航中的应用

介绍了光纤传感技术及主要光纤惯性传感器的原理和特点，着重阐述了光纤惯性测量单元在汽车组合导航系统中的应用及其原理，分析了光纤传感器在汽车导航应用过程中的优势及其问题。     

分布式光纤传感技术在桥梁静载试验中的应用

在混凝土预制T梁静载试验中,采用分布式光纤应变传感监测技术,将其测量结果与点式数码应变传感器、光纤光栅实测值和有限元软件midas的建模分析计算对比。结果表明,分布式光纤传感技术局部测量值与应变计和理论测试相吻合,且可测得混凝土T梁静载试验时梁底应变的连续分布结果。     

基于BRAGG光栅传感器的混凝土梁应变检测试验研究

采用GSYD B型光纤光栅应变测量仪,利用BRAGG光栅,对混凝土梁内部的应变状态进行测量,给出混凝土梁构件在自重条件下内部应变的发展趋势,并通过计算得出应变与温度有良好的相关性,符合混凝土热胀冷缩客观规律,同时通过在加载条件下与应变片对比试验,验证了光栅传感器具有良好的可靠性。结果表明,这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能,能够监测混凝土内部应变状态,具有试件埋设成活率高、绝对值测量和使用寿命长等优点。     

FBG应变传感器在隧道长期健康监测中的应用

隧道结构长期运营安全监测需要采用长效性好的传感测试技术,近年发展起来的光纤光栅传感器是一种数字式的光纤传感技术,具有长期稳定性好、测量精度高和适宜远程监测等优点.将光纤光栅传感器应用于厦门翔安隧道结构健康监测系统,实现了对二次衬砌混凝土应变的长期监测.结果表明光纤光栅传感器测量数据稳定可靠,监测效果良好.     

基于准分布式FBG传感技术的梁式桥挠度间接推算方法研究

应变和挠度是判断桥梁健康状况的两个重要指标,但传统测量技术很难准确测量全桥应变和挠度分布,更难建立宏观应变和微观挠度的联系。该文采用几何数值解析法,考虑实际桥梁损伤缺陷,全桥刚度并不均匀统一这一实际情况,配合准分布式FBG光纤传感器,研究梁的几何变形中转角和挠度的关系,提出了几何法间接计算桥梁的挠度,并进行了相关试验论证。理论分析和试验结果证明:FBG光纤传感器有较高的应变测量精度,且由其间接计算得到的挠度误差较小,适用于桥梁应变和挠度的监测。     

基于FBG光纤监测系统的混凝土桥梁张拉过程监控

为验证光纤光栅可应用于钢筋混凝土桥梁的施工监测，在介绍光纤光栅传感器的基本原理的基础上，在桥梁施工过程中，使用埋设在桥体混凝土结构内部的光纤光栅传感器，实时测量预应力索张拉过程中桥体关键部位的应变变化，评估张拉过程的质量，并利用监测数据进行有限元模拟计算，比较实测值与理论值，从而评价桥梁的施工质量和安全性。     

光纤布喇格光栅传感器用于桥梁监测

光纤布喇格光栅（Fiber-optic Bragg Grating，以下简称FBG）应变传感器具有极其优良的稳定性，已被证实适用于长期监测，在结构监测领域具有非常广泛的应用前景。对许多其它光纤传感技术和电子传感技术而言，信号强度的波动一直是困扰人们的难题，而FBG传感器所运用的光谱调制技术，具有内在的、抗信号强度波动的能力，这保证了测试的稳定性以及导线与接头的非敏感性，这些都是在确保高分辨率与高精度的前提下，进行长期和间歇监测的必要条件。介绍光纤光栅传感技术及其在桥梁监测中的应用情况。     

光纤Bragg光栅传感器在冷饭盒大桥的应用

分析了光纤Bragg光栅波长变化与应变的关系，通过等强度梁试验具体验证了这种关系；研究了光纤Bragg光栅传感器的布设工艺，并在冷饭盒大粱的施工过程中成功地布设了100多个光纤Bragg光栅应变传感器与20个温度传感器；布设的传感器监测了施工过程的钢筋应变历程，监测结果表明埋入的光纤Bragg光栅传感器可以方便地监测，具有良好的稳定性与耐久性，为桥梁结构的健康诊断提供可靠的依据。     

智能型缆索光纤光栅应变传感器

将传感器集成于缆索内部,研发具有自感知能力的智能缆索是桥梁结构健康监测领域研究的前沿。特制光纤光栅应变传感器,将传感器局部布置于缆索内钢丝上,通过光纤光栅中心波长的变化测量钢丝的局部应变、进而获得缆索整体索力是实现智能缆索的有效方法。对特制的光纤光栅应变传感器与索内钢丝的连接固定方式进行了研究,在不破坏钢丝的前提下,研究了传统的胶粘结和特制的抱箍连接两种固定方式,通过张拉性能测试,两种连接结构均有效;通过疲劳性能测试,采用特制的抱箍结构连接是解决缆索内置应变传感器长期可靠性、稳定性测试的有效途径。     

光纤光栅技术在桥梁测试中的应用研究

光纤光栅技术是一种新型的桥梁测试技术.概述光纤光栅传感器的基本原理、特点以及国内外研究应用情况;研究光纤光栅技术在拉索索力长期监测中的应用,开发了长期稳定性好、不受电磁场干扰、可实现分布式测量以及适宜远距离传输的光纤光栅测力环,并将成果应用于郑西客运专线提篮拱桥拉索索力长期监测;研究光纤光栅技术在大跨度桥梁动应力测试中的应用,选用灵敏度高、动态性能好的夹持式光纤光栅应变传感器,用于武汉天兴洲长江大桥通车鉴定试验动应力测试中.工程实例显示测试效果较好.同时,探讨光纤光栅传感器在桥梁应用过程中存在的问题并展望其应用前景.     

光纤光栅差分应变计轴技术在轨道信号系统的研究与应用

设计一种新型光纤光栅计轴传感器对轨道列车的轮轴计数监测。使传感器自身实现温度补偿功能,并将其对应变测量的信噪比提升1倍,同时实现了10倍以上应变测量放大,提高了传感器的灵敏度。实际测试结果表明,可以准确地识别轮轴数量,并可以准确测算列车行驶速度。     

火花点火发动机爆震燃烧测量方法的初步研究

在一台发动机上利用光纤传感器、压力传感器、振动传感器等对火花点火发动机爆震燃烧进行控制研究，并对测试结果进行比较，同时探索了光纤传感技术在爆震测量中应用的可行性。研究结果表明，光纤传感器与压力传感器在爆震预测与识别上基本等效，但光纤传感器灵敏度与准确度较高，而且光纤传感器还有利于实现其它多项燃烧特性的测试，光纤传感器将成为电控技术中燃烧过程测控信号的重要手段。     

基于光纤传感技术的桩基检测应用研究

光纤传感器技术具有独特的优势而广泛应用于各类工程实践中。首先,简述了光纤传感器的分类及应用领域,并结合其在桩基检测中的应用状况,分别阐明了光纤温度传感器、光纤应变传感器、分布式光纤传感器的基本工作原理及其应用;其次,着重指出了分布式光纤传感技术具有分布式、长距离、耐久性好、成活率高、抗干扰强等优点,并对已成功的工程实例进行了分析总结,证明了分布式光纤传感器在桩基检测应用中的可行性;最后,指出了光纤传感技术在桩基检测中存在的一些问题和发展前景。     

光纤传感技术在城市地铁工程监测中的应用

以广州地铁五号线小北站工程为例,介绍光纤传感技术的基本原理及光纤传感监测系统的组成,阐述其在城市地铁工程监测的应用方法和监测成果,通过对温度、混凝土应变规律、钢筋应变计的监测结果分析,表明光纤传感器耐腐蚀,反应灵敏且数据稳定,能够细微地反映出各种变化,在地下工程监测中具有广阔的应用前景,但由于首次将光纤传感器应用在地下工程监测,还存在测点选择不典型、光纤传感器对应变和温度交叉感应、对测点保护不够等不足之处。     

基于BOTDA的隧道变形监测技术研究

文章提出了一种将气吹敷设传感光纤法和真空灌浆固定传感光纤法相结合的光纤传感器铺设方法,该方法能在较短施工期内将分布式光纤传感器准确埋入混凝土内部。同时采用经典剪滞理论分析了该方法铺设的传感光纤感应结构应变的有效性,并结合工程应用介绍了基于分布式光纤传感系统的隧道变形监测技术的基本方法。     

一种新型平行钢丝智能拉索

在制备纤维增强塑料(FRP)筋的过程中,沿筋长度方向埋入光纤Bragg光栅传感器,制成了光纤光栅-纤维增强塑料复合筋(FRP-OFBG筋)。拉索制作过程中,将FRP-OFBG筋布设到平行钢丝拉索中,并利用冷铸锚锚杯内的环氧砂浆固定FRP筋的两端,得到一种新型平行钢丝智能拉索。利用智能筋与平行钢丝的协调变形,实现拉索的应力应变测量,监测拉索的工作状态。试验结果证明,该方法是可行的、有效的,且采用光栅传感器测量拉索应变测量精度较高。