光纤传感系统应用于FRP混凝土结构振动检测的实验研究

把光纤光栅传感器和钢筋应力计同时安装在钢筋混凝土圆柱桩的内部,利用千斤顶对其进行加载,研究钢筋混凝土圆柱桩在加载过程中的变形情况。实验结果表明,光纤光栅传感器与钢筋应力计监测的结果符合得很好,满足结构健康监测的需要。

　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。

光纤传感技术应用于裂缝监测的研究——光纤传感检测技术是近年来发展较快的安全监测技术，利用光纤传感机理，对四川省沙牌碾压混凝土拱坝二维模型随机裂缝进行实验研究，取得了较理想的成果，能准确捕捉到初裂荷载和初裂位置。

影响混凝土耐久性最重要的因素是钢筋锈蚀,而锈蚀的主要成因是氯离子侵蚀.每年全世界因钢筋锈蚀而导致的直接和间接经济损失巨大,因此,对钢筋混凝土中氯离子侵蚀监测有重要的科学和经济意义.光纤传感器较传统的电传感器而言具有小巧轻便、抗电磁干扰、外形设计灵活以及可埋入混凝土构件的任何部位进行实时、多点监测的优点.对国内外用于监测混凝土氯离子侵蚀的光纤传感器进行总结归纳并结合现有光纤传感技术对其目前存在的问题及发展趋势进行了讨论.

综述了混凝土结构内部钢筋腐蚀监测的光纤传感技术最新进展，分析了钢筋腐蚀产生的原因及现象，介绍了几种光纤腐蚀传感的原理及特点，指出了今后的发展趋势。

用于混凝土结构加固的frp材料 该写写工作方面的资料了。。。。。。 frp材料加固混凝土结构技术的研究始于瑞士联邦材料实验室 （empa）（meieretal.1993)，1984年即进行了碳纤维板加固钢筋混 凝土梁的实验。 frp材料具有高比强度和良好的耐腐蚀性。是一般钢材强度的 8-10倍，重量为钢材的20%。 frp材料由连续纤维和树脂基体复合而成。常用的纤维有碳纤维 （cfrp)，玻璃纤维（efrp)，芳纶纤维（afrp),常用树脂有环氧树 脂、聚酯树脂和乙烯脂树脂。加固中碳纤维应选用不大于12k的小丝 束pan基。（小丝束纤维其抗拉强度稳定，变异系数小）。另根据《混 凝土结构设计规范》（gb50367-2006)中附录f所指，不饱和聚酯树脂 和醇酸树脂耐老化性差不能作为frp的粘接及浸渍胶黏剂。 在混凝土结构加固中，frp材料的成型工艺主要有三种，

采用与土木工程施工特点相适应的操作工艺与保护方法,将自行研制的光纤布拉格光栅(fbg)应变传感器与温度传感器埋入一幢5层钢筋混凝土结构的大楼中,用以监测该建筑在施工过程中梁、柱的应变与温度变化.研究结果表明,埋入的fbg传感器可以方便地监测施工过程中混凝土结构内部温度与应变的变化,为混凝土结构的健康监测提供依据;自行研制的fbg传感器传感性能良好,成活率高,寿命长,为基于fbg传感器长期的混凝土结构健康监测奠定了基础.

讨论了一种以单模光纤耦合器的熔融区为敏感单元的耦合型单模光纤传感器。分析了该传感器的敏感机理,依据单模光纤耦合器耦合输出与耦合区长度和折射率的函数关系,提出该种传感器可实现振动测量。搭建了基于等强度悬臂梁的振动检测系统,通过与压电振动传感器的对比测试表明该传感器可更好地实现振动信号的测量,并分析了其振动响应特性。实验证明耦合型单模光纤传感器可以用于振动信号的测量。

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

光纤光栅传感器以其抗电磁干扰、质轻、耐腐蚀、信噪比高、易组成传感网络等优良的传感特性,成为近年来迅速发展的一种新型智能传感器,在结构试验与工程监测领域中有广阔的应用前景。本文首先介绍了光纤布拉格光栅应变传感器的测试原理以及光纤光栅传感技术在检测细石混凝土结构时采用的埋入工艺,并在上海旗忠网球中心整体静力试验中埋入了光纤光栅传感器,用于对细石混凝土模型受力全过程的应变测试。试验结果表明,光纤光栅传感器测试精度高,稳定性好,便于修复,完全能适用于细石混凝土的结构测试。

报道了一台适用于分布式光纤传感的全光纤激光器。激光器基于主振荡功率放大(mopa)技术,种子光源为半导体激光器,放大器为掺铒光纤放大器。实现了重复频率和脉冲宽度分别独立可调的激光输出,中心波长为1550nm,光谱的3db带宽小于0.2nm,获得的最高峰值功率为1.1kw,输出的激光脉冲中放大自发辐射(ase)功率分数的最大值低于10%。

光纤法珀(f-p)传感器广泛的应用于温度、应变、振动和压力等物理量的测量,由于其体积小、精度高等独特的优点非常适合于埋入复合材料或贴在表面对其进行测量,从而实现对符合材料的损伤诊断。利用光纤f-p传感器对复合材料结构损伤进行了试验研究;并结合有限元软件(ansys)对光纤f-p传感器在复合材料中的埋入方式、注意事项以及分布原则等进行了综合分析,初步给出了埋入的原则。

基于碳纳米管涂覆的倾斜光纤光栅是一种理想的低成本热线式风力传感器,其可以用来进行风力的实验测量。针对输入倾斜光纤光栅的不同功率以及碳纳米管涂覆厚度这两方面,设计不同的风力实验设计与测量,并获得中心波长与风力变化的最终关系。通过对实验结果曲线进行分析,得到实验结论:在适当范围内,激光功率越高,涂覆厚度越厚,灵敏度越高,风力传感实验效果越好。通过实验,使学生了解基于光纤的新型热线式风力传感的工作原理,将理论与实践相结合,激发学生对光纤传感前沿应用的兴趣和积极性。

分析了光纤光栅传感的优势及其系统组成,它采用波长调制,与光强调制和干涉调制相比,检测结果更加精确。同时利用波分复用等技术,串联多个布喇格光栅进行准分布式监测,对智能化建筑的实现很有帮助,并具体应用到一种力学模型—悬臂梁。

介绍了一种光纤位移传感系统的工作原理及特点,阐明了这种传感装置用于土木工程参数测量的优越性,并以一混凝土梁跨中应力测量为例介绍了这种传感装置实现参数测量的过程。

纤维缠绕聚合物基复合材料(frp)管增强混凝土结构已成为目前国际土木工程界研究的新热点。本文从组分材料特性和组合结构两方面综合阐述了frp管增强混凝土结构的工作机理,并与传统钢管混凝土结构进行对比分析,表明该组合结构具有极大的优越性。全面介绍了该技术的国内外研究发展现状,并对今后的发展和研究方向进行了展望。

介绍了一种基于光纤传感器的液体浓度实时智能检测系统。该系统采用通用单片机作为系统的核心，以发光二极管（led）为光源，利用脉冲宽度调制（pwm）方式控制发光脉冲，通过光纤传递光信号，用测量反射光的光纤探头作为敏感元件，对雪崩光电二极管（apd）接收到的采样信号进行处理，根据测量结果实时智能监控液体浓度。该系统在造纸、化工、制糖、食品、制药和水体监测等多个行业具有广泛的应用前景。

frp管增强混凝土结构的性能研究 王士巍　侯涤洋　董　鹏 (哈尔滨玻璃钢研究院,150036) 摘　要　纤维缠绕聚合物基复合材料(frp)管增强混凝土结构已成为目前国际土木工程界研究的新热点。本文从 组分材料特性和组合结构两方面综合阐述了frp管增强混凝土结构的工作机理,并与传统钢管混凝土结构进行对 比分析,表明该组合结构具有极大的优越性。全面介绍了该技术的国内外研究发展现状,并对今后的发展和研究 方向进行了展望。 关键词　frp管增强混凝土;组合结构;增强;优越性 summarizationontheperformancestudyofthefrpreinforcedconcretestructure wangshiwei　houdiyang　dongpeng (harbinfrpinstit

混凝土结构埋入式传感器的耐久性研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长.为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用.同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响.实验实现功率谱不平坦度<±3,db时,多波长个数可达27个,3,db线宽约0.06,nm,波长在50,ghz范围内整体连续可调.

针对凝汽器结垢进行胶球清洗过程中容易丢球毁球而导致胶球数量不足问题,研制出一种能够自动检测胶球数量的自动监测装置,它采用对照式光纤传感器检测胶球。首先,将国外的单组测点改为多组测点,这样就大大的提高了检测的精确度。其次,原来是多循环采样,然后再进行繁琐的计算以找出一个平均值,现将这一过程改为单循环操作,既节省了不必要的大量复杂计算,也使得检测结果一目了然。多次试验结果表明,此装置具有非常好的实时性和精确度。

光纤分布式测温技术是一种利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术。它能对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。本文介绍了该技术的测温原理,以及其在高压输电电缆内部温度监测方面的应用,并介绍了光纤安装方式对测温精度的影响。