光纤光栅传感器在复合材料中的健康监测技术

简要阐述光纤光栅(FBG)传感器的结构和原理,分析FBG传感器在复合材料健康监测领域中的应用现状,探讨FBG传感器在复合材料结构应用中的热点研究问题及解决方法。最后,对基于该类型传感器的健康监测技术应用前景进行展望。     

基于光纤光栅传感技术的呼兰河大桥监测

将光纤Bragg光栅应变传感器埋于正在建设的呼兰河大桥预应力箱梁底部纵向受拉钢筋中 ,探索了与土木工程施工特点相适应的传感器埋入工艺与保护方法 ,为将光纤光栅传感技术应用于实际工程领域 ,进行了初步的尝试     

基于光纤光栅传感技术的呼兰河大桥监测

以呼兰河大桥为例,介绍了光纤布拉格光栅传感技术对预应力箱梁在预应力张拉过程中混凝土结构内部变化情况进行检测的方法。光纤布拉格光栅能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、寿命长等优势,为建立基于光纤传感器的结构健康监测系统奠定了基础。     

光纤光栅传感系统的信号解调方法研究

讨论了光纤光栅解调的基本原理，分析了常用解调方法的工作机理、性能和特点，分别给出了其典型的实验原理图；并对各种解调技术的优点和缺点进行了论述，提出了一种较有前景的解调方法，给出了其信号处理电路原理框图，为解调系统的设计提供了依据。     

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。     

光纤光栅及其在传感技术中的应用

主要对光纤光栅的工作原理进行了阐述,并着重以光纤Bragg光栅传感器为例介绍了这一新兴科技在传感器技术中的应用,特别阐述了光纤光栅传感器在民用结构中的用途,从而指出了光栅传感器目前最热门的研究方向是光栅传感器的实际应用研究.     

光纤光栅测力传感器的研究及应用

与基于传统测试技术的测力传感器相比，光纤光栅测力传感器具有测试精度高、测试简单方便、长期可靠性好和抗干扰能力强等突出优点．文中介绍光纤光栅测力传感器的结构特点和研究过程，及其在系杆拱桥换索施工中的成功应用．应用结果表明：光纤光栅测力传感器可有效监测钢管混凝土系杆拱桥系杆的受力状况．     

光纤光栅系统在桥梁健康监测中的应用

介绍了光纤光栅系统在桥梁中应用现状,概述了光纤光栅系统工作原理,给出了桥梁健康监测中光纤光栅系统的组成方式,阐述了光纤光栅系统在桥梁中运用的优点,并提出了当前光纤光栅桥梁健康监测系统的发展方向。     

基于光纤光栅的青藏铁路冻土路基地温监测试验研究

从光纤光栅测温传感原理入手，分析了光纤光栅温度传感器在青藏高原冻土地温监测中的可行性，并在青藏铁路DK1053＋600处埋入了15只光纤光栅温度传感器和热敏电阻温度传感器进行了同位对比考核试验。实验结果表明，光纤光栅传感器的测试精度优于0．1℃，能够较好的测量出冻土温度随深度的变化规律，并且具有良好的长期稳定性，从而证明了基于光纤光栅的冻土监测系统的可行性。     

基于长周期光纤光栅的掺铒光纤放大器的增益均衡

通过对EDFA的工作原理及特性的理论分析，确定了EDFA增益不平坦性的原因；通过对长周期光纤光栅的特性分析，并根据EDFA的增益谱、光纤的选型等条件设计长周期光纤光栅滤波器，使用此滤波器对EDFA的输出谱进行增益均衡，通过数据模拟，表明使用长周期光纤光栅滤波器可以很好地改善EDFA的增益平坦度．该理论的研究为以后器件的制作提供一定的参考。     

微量在线称重检测系统自适应补偿设计

为满足对医药胶囊在线快速称重的要求，提出对称重检测传感器系统采用基于神经网络识别和极点配置的自适应补偿方式，改进提高称重系统的动态特性．通过MatLab软件仿真计算。表明该方法在提高称重传感器动态响应速度方面具有一定效果．     

车辆动态称重系统的设计

介绍一种动态称重系统的结构和实现方法,主要功能是动态测量行驶车辆的轮胎受力,并计算相应静态车辆重量,实现全自动、不停车计量。硬件设计中重点介绍数字电路的构成,A/D转换器、信号放大与偏置电路和无线通信接口。软件设计中提出了根据实际采样波形而设计的数据处理方法。     

基于光纤光栅测试技术的沥青路面温度场实测

基于光纤光栅智能测试技术, 建立沥青路面温度信息长期实时监测系统, 以实现沥青路面温度连续监测。采用高精度热电偶进行路面沥青层的温度测试, 用以进行现场光纤光栅温度传感器的修正; 采用光纤光栅温度传感器对沥青路面绝对温度进行实时监测。分析结果表明: 路面内部温度在下午2:00~4:00达到最高值, 凌晨4:00~6:00降至最低值, 且上午9:00~12:00温度上升较快, 下午4:00~6:00温度下降较快; 随沥青路面深度的增加, 沥青路面内部温度变化的幅度与速率均逐步减小, 且达到峰值或谷值的时刻相对滞后; 沥青路面内部温度随着气温的变化而变化, 随季节气候变化而同趋势改变; 全年气温最低值出现在1月初, 之后温度开始逐渐升高。     

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。     

光纤光栅在高速公路隧道火灾报警系统中的应用研究

结合某高速公路隧道较多的情况,研究了高速公路隧道光纤光栅感温火灾检测报警系统的原理、特点、系统组成与安装等,并着重对该路段内隧道火灾检测报警系统的设计进行了着重分析和研究。     

基于光纤光栅压力传感器的轨道占用检测方法研究

对轨道区段进行占用检测,利用光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)压力传感器对轮对进行计轴,结合传统轨道占用的工作原理,以及对轨道结构力学、材料学分析,从而可以判断轨道占用的状况.实际实验测试结果表明,FBG的中心波长漂移量和钢轨受力形变所产生的弯矩变化成正比,并利用LabView搭建数据处理系统对中心波长分析处理,观察中心波长的偏移量,即可以准确的识别列车轮轴的数量,从而实现轨道占用的可靠检测.     

光纤光栅传感器在隧道稳定性判定中的应用

在隧道“新奥法”施工中，其围岩稳定性监测是非常重要和必要的一个施工环节．文中利用光纤光栅传感器，动态跟踪监测开挖隧道围岩的应变，反演洞周收敛位移，从而有效地判断围岩的稳定性．该方法操作简单、数据可靠．     

光纤光栅传感技术在桥梁监测中的应用

概述了光纤Bragg光栅传感技术的基本原理及特点,介绍了目前光纤Bragg光栅传感技术在国内、外桥梁结构健康监测中的研究及应用情况。     

基于桥梁结构的动态称重系统算法研究

基于桥梁结构影响线加载的动态称重系统（B—WIM）便携且可循环使用,近几年在国外引起了学者深刻关注,并开发了相应的商业设备,而我国对此进行相关研究见于文献的很少。该系统可为中小跨径桥梁开展汽车荷载调查提供新的思路,并为中小跨径桥梁汽车活载评估提供直接参数。详细介绍了该系统算法原理,以三轴汽车荷载作为示例介绍了影响线坐标值标定过程,并给出了汽车荷载计算的通用矩阵表达式,为下一步进行设备开发的软件程序提供了理论支持。     

基于空心铝合金悬臂梁的FBG压力解调的研究

本文提出一种粘贴于铝合金空心悬臂梁的匹配光纤布拉格光栅。将FBG粘贴在悬臂梁上表面距中心轴距离附近。理论分析了FBG中心波长相对偏移量与压力的关系。实验测得将匹配光纤布拉格光栅粘贴也特殊悬臂梁后其压力灵敏度为0.002025 nm/g,是FBG压力灵敏度系数的十分之一。正是这种对外界压力的低灵敏度使得匹配光栅能更精准的跟踪传感光栅中心波长变化。