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高速光纤传感分析仪—光纤光栅传感器FBG工程健康测试

tricombj
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2007-05-10

高速光纤传感分析仪—光纤光栅传感器FBG工程健康测试

在公路、桥梁健康监测中,需要对由于震动引起的结构应变变化进行实时动态监测。因此不但要求光纤光栅传感器有较快的响应时间,而且要求光纤光栅解调仪有较高的解调速度。目前,国内的高速解调仪FBG3000可以实现8通道320Hz对一百多个光纤光栅应力应变传感器的高速解调,动态监测。刚好可以满足公路桥梁健康监测的要求。

传统的工程健康测试一般都是采用在建筑物上安装应变片的方式进行监测,应变片的技术已经相当成熟,但随着应用范围的扩大,也暴露出了很多不足的地方,例如:布线繁杂,不易组网,易受电磁干扰等。近年来随着光纤传感技术的逐渐成熟,光纤光栅传感器的优点也越来越明显。有越来越多的工程测试开始采用光纤光栅传感器。光纤光栅传感器与传统的应变片相比优点如下:

1.光纤光栅传感器采用波长编码,可以在一根光纤上串联多个传感器,容易组网。

2.光纤光栅传感器和分析仪器之间采用的是光纤连接,信号不受电磁干扰。

3.光纤光栅传感器主要材料是石英,更适合在恶劣腐蚀环境中使用。

4.使用寿命长,可达15年以上。

光纤传感器对恶劣环境适应良好,可以胜任在比较恶劣的环境中工作,如在石油钻井平台和桥梁监测的露天控制室。但之前低速的光纤传感解调仪只适合缓慢的温度及应力变化监测,对于温度,湿度,冲击和震动随时快速变化情况就显得力不从心了;而高速光纤传感分析仪可以对8个通道100多个传感器波长变化每秒扫描320次,采用实时动态校准,通过高精度的波长标准具及标准光栅进行校准,可以实现实时动态监测。

光纤传感分析仪,采用光谱峰值检测技术,可以使得扫描频率达到320Hz8通道),同时结合了工业应用的需要。结合FBG高精度的波长分辨率的特点,采用波分复用(WDM)解调技术来解调FBG温度传感器阵列,波分复用是通过波长来辨别每个FBG温度传感器的。这样就要求每个FBG的中心波长不能相同,必须存在一定的差值,每个FBG温度传感器同时感知环境的温度,从而产生中心波长的改变,可以满足工业环境长期运行稳定性的要求。尤其在桥梁,道路建造工程健康监测中能表现其优异的特性

 

 

杨涛 
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qq:30385299
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