光纤Bragg光栅应变传感器在纱线张力测量中应用

当环境相对湿度发生变化时,湿敏材料的某些物理特性也会随之发生变化,将湿敏材料涂覆在光纤光栅上,光栅的波长变化能直观反映湿度的变化。基于此,文章设计了一种光纤bragg光栅的湿度传感器,首先分析了该传感器的传感原理,接着制作了湿敏材料的传感器,最后进行了实验测试,结果表明：文章所制作的光纤bragg光栅湿度传感器的稳定性较好。

利用复合材料封装光纤bragg光栅(fbg)设计制作了用于测量高速碰撞或爆炸与冲击作用下混凝土内部动态应变的fbg应变传感器。在霍普金森压杆上对fbg在封装前的裸光栅和封装后的fbg传感器分别进行了高速冲击试验,试验表明:设计的fbg传感器的瞬态响应上升时间小于20μs,具有良好的动态响应特性,可以用于工程中混凝土结构内高速冲击下的动态应变测试。

直接监测电力设备内部元件所受应力可以直观反映电力设备的运行状态,传统的监测手段不能直接深入电力设备内部进行检测.研制了一种带温度补偿的光纤bragg光栅应变传感器,可以对电力设备内部元件所受应力和温度进行检测.研制的应变传感器选取了35kv干式空心电抗器作为实验对象,监测了一次干式电抗器固化过程中包封所受应力和温度的变化趋势.将为变电站内高压电力设备的实时监控提供理论和实践依据.

　第25卷第3期　　　　　　　　　　　　　　应　用　激　光　　　　　　　　　　　　　　　vol.25,no.3 　2005年6月　　　　　　　　　　　　　　　　appliedlaser　　　　　　　　　　　　　　　june2005 f-p光纤传感器及光纤bragg光栅传感器 应用于光纤智能夹层的研究 3 芦吉云　梁大开　李东升　潘晓文 (南京航空航天大学航空科技智能材料与结构重点实验室,　南京210016) 　　提要　本文对嵌入f-p光纤传感器和bragg光栅光纤传感器的光纤智能夹层进行了研究,实现了对应变的测量。通过 对光纤智能夹层的理论分析和试验研究,分析了应变对传感系数的影响,研究了f-p光纤传感器检测的应变与所受的载荷 及bragg光栅传感器波长变化量与应变之间的关系。

技 术 创 新 中文核心期刊《微计算机信息》（测控自动化）２００６年第２２卷第４－１期 ３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６《现场总线技术应用２００例》 传感器与仪器仪表 光纤ｂｒａｇｇ光栅传感网络实时监测与应变分析 ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｆｉｂｅｒｂａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓｅｎｓｉｎｇｎｅｔｓａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｏｆｖａｒｉａ－ ｔｉｏｎｏｆｓｔｒａｉｎ （１．昆明理工大学；２．云南航天质量无损检测站）刘建平１赵永贵２孙宇２邱海涛１龙昊波１李川１ ｌｉｕ，ｊｉａｎｐｉｎｇｚｈａｏ，ｙｏｎｇｇｕｉｓｕｎ，ｙｕｑｉｕ，ｈａｉｔａｏｌｏｎｇ，ｈａｏｂｏｌｉ，ｃｈｕａｎ 摘要：作为一种绝对式传感器，波长调制式光纤ｂｒａｇｇ光栅传感器对应变的响应为０．９ｐｍ／

研究了光纤bragg光栅封装工艺,提出并实现了两种封装光纤bragg光栅传感器:工字型钢管封装光纤bragg光栅应变传感器及钢管封装光纤bragg温度传感器。研究了传感器的埋设工艺,采用金属丝固定法、钢管抽出法两种方法进行了埋设。将它们埋入到钢筋混凝土梁中,实现对混凝土的拉、压应变及温度的测量。结果显示,在试验梁弹性阶段,可以较为准确的监测混凝土应变。

第37卷，增刊红外与激光工程2008年4月 vol.37supplementinfraredandlaserengineeringapr.2008 收稿日期：2008-03-20 基金项目：国家自然科学基金（50775180），西安理工大学特色研究计划（102-210614） 作者简介：魏颖(1981-)，女，河北蠡县人，硕士，主要研究方向为光电测量技术。email:weiying0312@126.com 导师简介：焦明星(1962-)，男，陕西高陵人，博士，教授，博士生导师、主要研究方向为激光传感与测量技术方面。email:jiaomx@xaut.edu.cn 保偏光纤bragg光栅传感特性的实验研究 魏颖，焦明星

光纤Bragg光栅传感原理及增敏技术

油气井温度数据在地质资料解释和油气井监测方面作用明显。但传统的井温测量仪器在井温测量时存在灵敏度不够高、不能在极限环境使用等缺点。光纤bragg光栅温度传感器作为新一代温度测量技术的代表,具有体积小、质量轻、抗辐射等传统测量仪器无法比拟的优势,本文对其传感原理、传感器结构、应用等方面做了阐述。

针对缆索局部埋植传感器测试索力的特殊要求,特制光纤光栅应变传感器,传感器封装保证光纤光栅植入缆索的成活率,减敏结构设计保证缆索索力测试的大应力监测要求。针对应变传感器与钢丝的2种连接方式,即传统的结构胶连接和特制的抱箍机械连接方式进行了张拉性能测试。由标定的传感器力敏系数可知,在钢丝产生5000×10-6的应变变化下,光纤光栅实际中心波长变化不超过2900pm,达到了减敏效果,传感器可以满足大索力长期测试要求。

在阐述光纤bragg光栅(fbg)传感技术的工作原理和优点的基础上,以昆明白泥井3#隧道为实例,提出fbg传感器在隧道内的铺设方案及温度补偿技术。经过对隧道断面的24h连续监测,讨论隧道内最大温差对bragg反射中心波长变化的影响,并对隧道每一监测断面上温度传感系统所取得的bragg波长值进行可靠性的估计,验证fbg监测系统的可靠性。对隧道进行8个月的定期监测,并对隧道断面的应变变化情况进行分析,分析结果表明:干湿季节交替是导致测点应变波动的重要因素,而雨季是致使测点应变变化增大的主要原因。目前隧道二次衬砌结构稳定;同时,研究结果表明,fbg可准确地测出隧道的应变分布,将其应用于隧道变形监测中是可行和有效的。

光纤光栅传感器光纤光栅传感器

为了克服传统电测法在钻井井壁监测中的缺陷,根据钻井井壁施工工艺和地质条件等,提出了井壁节数及传感器布设方案,并采用光纤bragg光栅传感器(fbg)对唐山温家庄铁矿钻井井壁下沉过程进行实时监测,监测内容为井壁外壁所受压力、混凝土应变以及钢筋应力,并对监测数据处理分析,分析结果表明:fbg对钻井井壁的监测数据可达理论值的95%～98%,监测数据能够及时、准确地反映钻井井壁受力变化情况,保证了监测的可靠性、稳定性与重复性。

押概述了光纤bragg光栅传感器(fbg)的组成、原理、类型及特点,介绍了目前光纤bragg光栅传感器在水电工程中的研究以及国内应用实例。分析了现有应用的不足之处,指出了光纤bragg光栅传感器在大坝安全监测中的应用及前景。

针对锚杆检测问题,提出了采用光纤bragg光栅传感技术进行锚杆监测的新方案,详细介绍了光纤bragg光栅锚杆监测系统的工作原理及主要构成,进行了工程现场与常规技术的对比实验.结果表明:光纤bragg光栅传感器具有精度高、能测量绝对数值、抗干扰能力强、结构简单和长期稳定性好的优点,可以实现实时在线监测,具有极大的应用和发展前景.

在介绍光纤bragg光栅(fbg)传感原理的基础上,阐述了fbg在水布垭工程锚杆上的应用,包括传感器的布设、安装工艺、张拉测试等。分析了光纤光栅传感器在锚杆、锚索等工程上的应用前景。

在介绍光纤bragg光栅(fbg)传感原理的基础上,阐述了fbg在系杆拱桥索力长期监测工程上的应用,包括传感器的布设、安装工艺、索力测试等。经分析光纤光栅传感器在桥梁监测工程上具有极大的应用前景。

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论述了采用布拉格光栅对应变进行传感的理论和方法,得出了布拉格中心波长与应变之间的理论关系式,并实际监测了宁波市招宝山大桥在车辆载荷下的应变.监测结果表明:光纤bragg光栅可以方便地监测大桥的疲劳损伤,为桥梁结构的健康诊断提供了相应的依据.

光纤光栅传感器除具有一般普通光纤传感器体积小、灵敏度高、带宽宽、抗电磁干扰能力强和耐腐蚀外,还具有易集成、本征自相干性好、波长编码、可实现实时测量和分布式测量等独特优点,近年已成为新型传感及国际智能结构领域中的研究热点.文章介绍了光纤bragg光栅传感器的基本原理,综述了其在国外船舶结构中的应用,分析了光纤bragg光栅传感器在信息化智能舰船中能起到的作用和在智能船舶结构中应用的关键技术.

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本文概述了光纤bragg光栅传感器(fbg)的组成、原理、类型及特点,介绍了目前光纤bragg光栅传感器在国外桥梁工程中的研究及应用情况以及国内应用实例,并分析了现有应用的不足之处,指出了光纤bragg光栅传感器在桥梁结构健康监测应用中的发展方向。