用于路面结构监测的光纤光栅应变传感器试验研究

为了测量路面结构的应力与位移,设计了一种用于路面结构应变监测的光纤光栅应变传感器。首先将裸光栅粘贴于土工塑料格栅表面并进行了封装。利用土工格栅与沥青混合料变形的协调性,使光栅与格栅达到共同变性,从而可以对沥青路面结构层层底应变进行监测。封装成型后利用万能试验机对传感器进行张拉标定,光纤光栅传感器的灵敏系数标定结果为1.04 pm/με与裸光栅的灵敏系数相近,其性能可以满足道路监测需要。将标定过的传感器埋入AC-16沥青混凝土中,进行车辙试验,结合ABAQUS有限元仿真,验证了传感器的可靠性。试验结果表明,传感器性能良好,能够满足路面结构监测的使用要求。     

柔性边坡变形监测阵列设计与试验研究

位移场监测是滑坡灾害监测的重要参数。常规位移测量方法不具备方向性,无法描述位移空间坐标。以MEMS惯性传感器为基础,集成构建了三轴加速度计和三轴磁力计的传感单元,设计了由刚性段和柔性段串联组成的柔性传感器阵列,推导了传感节点变形坐标计算公式,并进行了不同工况下的变形试验。试验结果表明：该传感器阵列能够实现多个方向上的变形测量,综合位移测试精度在2 mm之内,满足实际工程应用的需要。     

白光干涉型光纤应变传感器在砼结构中的应用研究

针对混凝土结构施工和长期安全监测的要求,研制出一种适用于混凝土结构长期健康监测的埋人式白光干涉型光纤应变传感器。将所研制的光纤应变传感器埋人到混凝土模型梁内部,进行了静载试验和疲劳试验。试验结果表明：所研制的埋人式白光干涉型光纤应变传感器具有良好的线性度、灵敏度。经过200万次的疲劳试验后传感器仍性能稳定,完全能够满足混凝土结构长期应变监测对传感器的性能要求。     

乌梅河特大桥缆索施工智能监测

针对施工期乌梅河特大桥缆索开展智能监测研究,使用综合考虑主承重索索力测试系统、锚碇变形测试系统、索塔倾斜与变位测试系统、扣索索力监测系统、5G数据上传系统和远程云平台分析与预警系统的智能监测系统,介绍了各测试系统中测点的布置位置、传感器的安装方式和整体效果图,分析了智能监测系统所测得主承重索索力、锚碇变形、索塔倾斜与变...     

砼结构裂纹实时监测系统及算法研究

针对现有监测方法不能实时监测砼结构实际损伤的问题,设计了砼结构裂纹实时监测系统,研究了该系统的组成、工作原理和裂纹识别算法等,并进行了相关实验,能实时地监测砼结构的实际损伤情况,可广泛应用于桥梁、水坝和其它大型砼结构的损伤监测.     

分布式Smart传感器监测系统

介绍了Ｓｍａｒｔ传感器，分析由Ｓｍａｒｔ传感器组成的分布式自动监测系统工作原理及其应用实例，与传统的传感器集中式监测系统相比具有显著的优越性。     

基于桥梁健康监测系统下应变传感器的选型

介绍了应变监测中不同类型应变传感器的原理及其工作特性,综合对比分析各自性能参数的优缺点,结合长期健康监测系统的设计原则及技术要求,进行合理选型,阐述了传感器的选型在桥梁结构长期健康监测系统中的重要意义。     

砼结构裂纹实时监测系统及算法研究

针对现有监测方法不能实时监测砼结构实际损伤的问题,设计了砼结构裂纹实时监测系统,研究了该系统的组成、工作原理和裂纹识别算法等,并进行了相关实验,能实时地监测砼结构的实际损伤情况,可广泛应用于桥梁、水坝和其它大型砼结构的损伤监测.     

TS30全站仪在基坑监测中的应用

介绍TS30全站仪及其内置的机载监测软件,并对其固有的观测精度进行分析,TS30全站仪能够达到一级及以下基坑监测的要求。同时介绍与TS30全站仪外业观测软件相匹配的内业三维变形监测数据处理系统,并将其应用在具体的基坑监测工程中,分析该基坑变形原因,提出解决方案。通过便捷的外业观测和及时的内业数据处理,TS30全站仪及其三维变形监测系统能较好地解决现代基坑监测中及时、高精度和高效率的要求,并为其他案例提供借鉴。     

贝雷梁支架稳定性监测及预警

以某高速公路项目C匝道3#桥第1孔的贝雷梁支架应用为背景,根据Midas数值模拟得到的位移图,设置支架变形监测点,并在相应位置安装9轴姿态角度传感器.通过对比传感器实时反馈的数据与数值模拟结果,验证传感器监测贝雷梁支架稳定性的可行性.根据规范设定角位移预警阈值,建立预警系统,实现贝雷梁支架失稳前预警.结果表明:传感器测...     

机车车辆温度测试光纤传感器的研究

提出了一种用于测试铁道机械保温车、空调客车及油罐车温度的全光纤弯曲损耗温度传感器的设计方案,研究了这种温度传感器的温度信息转换机理,并建立了传感系统的数学模型;运用PCS多模光纤作为遥测传输线和探头,提出了依赖于光纤弯曲损耗效应的高级智能分布温度传感器的系统框图,为机车车辆的温度监视提供了一种新方法。     

利用光纤应变传感器测试沥青路面结构应变方案设计

利用光纤传感器对3种路面结构形式的应变进行测试,由于无相关的资料可以参考,本次测试从传感器组的设计,配重的选择,荷载的标定,传感器组的埋设方法,传感器组埋设后路面的压实,动、静载的测试方案设计以及轮胎直接加载和承载板加载方案设计等方面进行了尝试,从目前的测试和分析结果来看基本达到了测试要求。同时由初步的对比分析,目前路面结构的力学设计方法的计算结果与测试数据相差较大,无法反映路面的真实受力情况。     

反射式光纤测振仪检测电路的研究

介绍了反射式光纤测振仪的原理，给出了一种新型的以８７Ｃ５５２为核心的高性能动态检测电路，并介绍了消除该电路误差的方法。     

Review on composite structural health monitoring based on fiber Bragg grating sensing principle

Fiber Bragg grating (FBG) based sensors offer important advantages over traditional instrumentation with regards to real-time structural health monitoring (SHM) of composite materials and structures in recent years. FBG sensors, integrated into existing structures or embedded into new ones, have played a major role in assessing the safety and integrity of engineering structures. In this paper, a review on the latest research of the FBG-based SHM technique for composite field is presented. Firstly, the FBG sensing principle is briefly discussed and FBG and several other optical fiber sensors (OFSs) for SHM are performance-compared. Then, several examples of the use of FBG sensors in composite SHM are illustrated, including those from the field of cure monitoring, civil engineering, aviation, aerospace, marine and offshore platform. Finally, some existing problems are pointed out and some proposals for further researches are provided.     

基于光纤光栅的锚端预应力传感器的研究

针对传统检测方法长期稳定性差、信号不能远距离传输等缺点，基于光线光栅的优点，以及预应力钢绞线的特殊结构和复杂工作情况，本文提出了基于光纤光栅的预应力锚端传感测试方案，进行了光纤光栅锚端预应力传感器的研究，实验表明该传感器重复性好，测量精度高，可以满足预应力锚端监测的需要。     

利用光外差技术的光纤电场传感器

设计了一种利用光外差技术的光纤电场传感器，在外加电场作用下，通过测量偏振保持光纤伸长引起的光相位变化量，可以确定外加电场的大小。通过原理性实验，得到了一些典型数据，表明这种传感器是可行的。     

基于光纤光栅的斜拉桥索力在线监测

应用光纤传感测试技术，将光纤光栅刚性粘贴于传感头外表面上，使传感头承受拉索的索力，通过对光纤光栅波长移动量的解调，就可以测出索力的大小。并将光纤光栅和电阻应变片两种索力测量方法进行了实验对比。实验结果与理论分析证明。该测试系统具有结构简单、测量范围大、稳定性和线性度好等特点，既可用于斜拉桥施工阶段的索力测定，也可用于结构长期的安全监测。     

一种新型级联MZI型不等带宽波长交错滤波器的设计

为了满足在光纤通信系统中不同传输速率对带宽的要求,提出了基于1个3×3和2个2×2光纤耦合器级联组成全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型不等带宽波长交错滤波器的设计方案.运用光纤传输理论和矩阵理论,推得器件输出谱的表达式,对其特性进行数值模拟分析,结果表明:器件将50GHz的输入信号分离成信道间隔为100GHz的奇偶两路输出信号,满足了10Gbit/s+40Gbit/s混合系统中不同传输速率对带宽的要求,实现不等带宽传输;器件中对耦合器的结构参数偏差要求不同而降低了制作难度.该滤波器较等带宽交错滤波器带宽利用率更高,在光纤通信系统中有着潜在的应用价值.     

光纤传感技术在桥梁监测中的应用

在桥梁监测领域,光纤传感技术是一种新型智能监测技术。与传统桥梁监测方法相比,光纤传感技术因具有众多优点,近年来已成为桥梁智能监测领域的研究热点之一。结合目前桥梁监测的现状,阐述了基于光纤传感技术的桥梁监测新技术,并结合桥梁监测的具体对象为桥梁综合监测提供了新方法,最后指出光纤传感技术在桥梁检测领域具有广阔的应用前景。     

160Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.