光纤光栅传感器在公路健康监测中的应用研究

豆豆网   技术应用频道   2007年09月30日  【字号: 收藏本文

内容摘要:本文着重介绍了一种用于公路监测的基于光纤光栅原理的新型传感器,以及其应用情况。我们结合公路在施工过程中温度高,环境恶劣,以及沥青强度低等特点,通过理论分析,提出了一种新的设计方案,经过多次实验测试验证了此种方案的可行性。

  圆盘式:

  (5)△λB=21.T+△ε*u

  △λB 为波长,△ε为应变量,△T 为温度变化量,u 为传感器应变系数,实验中的样品u = 1.2pm/με。

  注:此方法计算的应变值,仍为传感器本身的应变值。

光纤光栅传感器在公路健康监测中的应用研究

  2.4 传感器标定拟合曲线

光纤光栅传感器在公路健康监测中的应用研究

  从拟合曲线可以看出梁传感器都具有非常好的线性,其R值均达到99.9%以上。

  3.现场测试

  我们于2005 年3 月与国内某交通研究所展开合作,对这两种应变传感器进行现场测试,测试地点为浙江某工路施工现场。

  3.1 传感器布线方案

  光纤光栅传感器采用串联连接方式,一旦中间的连线出现问题,后面的传感器的信号也将无法返回。所以在传感器埋入之前需要制定一个埋入成活率高的方案。我们在这次施工中采用的埋入方案为:

光纤光栅传感器在公路健康监测中的应用研究

  此方案中,每两个传感器一组,两端各引出一条光缆,然后通过路面接线盒在将每组传感器串联,将信号输入解调仪。

  上述方案经施工验证,埋入的所有传感器的成活率为100%。

  3.2 测试仪器

  FBG-3000 高速解调仪一台

  笔记本电脑一台

  3.3 FBGS-H 与FBGS-O 传感器测试曲线

  以下是当中型货车在路面碾过时两种传感器的测试曲线

来源:光纤通讯    作者:方正军 刘海涛 徐志宏    责编:豆豆技术应用

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