一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢

       與傳統(tǒng)的傳感器比較,光纖Bragg光柵傳感器具有自個獨特的長處:

       (1) 傳感頭構造簡單、體積小、重量輕、外形可變, 合適埋入大型構造中, 可丈量構造內部的應力、應變及構造損害等, 穩(wěn)定性、重復性好;
       (2) 與光纖之間存在天然的兼容性, 易與光纖銜接、低損耗、光譜特性好、可靠性高;
       (3) 具有非傳導性, 對被測介質影響小, 又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特色, 合適在惡劣環(huán)境中作業(yè);
       (4) 輕盈柔軟, 能夠在一根光纖中寫入多個光柵, 構成傳感陣列, 與波分復用和時分復用體系相結合, 完結散布式傳感;
       (5) 丈量信息是波長編碼的, 所以, 光纖光柵傳感器不受光源的光強動搖、光纖銜接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的改變等要素的影響, 有較強的抗干擾才干;
       (6) 高靈敏度、高分辯力。

恰是因為具有這么多的長處,近年來,光纖光柵傳感器在大型土木工程構造、航空航天等范疇的健康監(jiān)測,以及能源化工等范疇得到了廣泛的運用。
光纖Bragg光柵傳感器無疑是一種優(yōu)異的光纖傳感器，尤其在丈量應力和應變的場合，具有其它一些傳感器無法比擬的長處，被認為是智能構造中最有期望集成在資料內部，作為監(jiān)測資料和構造的載荷，勘探其損害的傳感器。

       二、光纖光柵的傳感運用

        1、土木及水利工程中的運用
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        土木工程中的構造監(jiān)測是光纖光柵傳感器運用最活潑的范疇。

        力學參量的丈量關于橋梁、礦井、地道、大壩、修建物等的維護和健康狀況監(jiān)測是十分重要的.經(jīng)過丈量上述構造的應變散布,能夠預知構造部分的載荷及健康狀況.。光纖光柵傳感器能夠貼在構造的表面或預先埋入構造中,對構造一起進行健康檢查、沖擊檢查、形狀操控和振蕩阻尼檢查等,以監(jiān)視構造的缺點狀況.。 別的,多個光纖光柵傳感器能夠串接成一個傳感網(wǎng)絡,對構造進行準散布式檢查,能夠用計算機對傳感信號進行遠程操控。

        （1）在橋梁安全監(jiān)測中的運用       

       現(xiàn)在, 運用光纖光柵傳感器最多的范疇當數(shù)橋梁的安全監(jiān)測。斜拉橋斜拉索、懸索橋主纜及吊桿和系桿拱橋系桿等是這些橋梁體系的要害受力構件,別的土木工程構造的預應力錨固體系,如構造加固選用的錨索、錨桿也是要害的受力構件。上述受力構件的受力巨細及散布改變最直接地反映構造的健康狀況,因而對這些構件的受力狀況監(jiān)測及在此基礎上的安全剖析評價具有重大意義。

        加拿大卡爾加里鄰近的Beddington Trail 大橋是最早運用光纖光柵傳感器進行丈量的橋梁之一(1993 年), 16 個光纖光柵傳感器貼在預應力混凝土支持的鋼增強桿和炭纖復合資料筋上,對橋梁構造進行長時間監(jiān)測, 而這在曾經(jīng)被認為是不可能。德國德累斯頓鄰近A 4 高速公路上有一座跨度72 m的預應力混凝土橋, 德累斯頓大學的Meis－sner 等人將布拉格光柵埋入橋的混凝土棱柱中, 丈量荷載下的根本線性呼應, 而且用慣例的應變丈量儀器作了比照實驗, 證明了光纖光柵傳感器的運用可行性。瑞士應力剖析實驗室和美國海軍研討實驗室, 在瑞士洛桑鄰近的V aux 箱形梁高架橋的締造進程中, 運用了32個光纖光柵傳感器對箱形梁被推拉時的準靜態(tài)應變進行了監(jiān)測, 32個光纖光柵散布于箱形梁的不一樣方位、用掃描法- 泊體系進行信號解調。

        2003年6月，同濟大學橋梁系史家均教師掌管的盧浦大橋健康檢查項目中，選用了上海紫珊光電的光纖光柵傳感器，用于檢查大橋在各種狀況下的應力應變和溫度改變狀況。

        施工狀況：

        整個檢查項目的施行首要包含傳感器布設、數(shù)據(jù)丈量和數(shù)據(jù)剖析三大步。
       在盧浦大橋選定的端面上布設了8個光纖光柵應變傳感器和4個光纖光柵溫度傳感器，其間8個光纖光柵應變傳感器串接為1路，4個溫度傳感器串接為1路，然后經(jīng)過光纖傳輸?shù)綐蚬芩?，完結大橋的集中辦理。

        數(shù)據(jù)丈量的周期依據(jù)業(yè)主的請求來斷定，經(jīng)過在橋面加載的方法，運用光纖光柵傳感網(wǎng)絡剖析儀，完結橋梁的動態(tài)應變測驗。

      （2）在混凝土梁應變監(jiān)測中的運用

        1989年, 美國Brown University 的Mendez 等人首要提出把光纖傳感器埋入混凝土修建和構造中, 并描繪了實踐運用中這一研討范疇的一些根本想象。爾后, 美國、英國、加拿大、日本等國家的大學、研討機構投入了很大力氣研討光纖傳感器在智能混凝土構造中的運用。

        在混凝土構造澆注時所遇到的一個十分棘手的問題是: 怎么才干在混凝土澆搗時避免破壞傳感器及光纜。光纖Bragg光柵一般寫于一般單模通訊光纖上, 其質地脆, 易斷裂, 為習慣土木工程施工粗豪性的特色, 在將其作為傳感器丈量修建構造應變時,應采納恰當維護措施。

        一種可行的方案是：在鋼筋籠中安置好混凝土應變傳感器的光纖線路后, 將混凝土應變傳感器用鐵絲等依照預訂方位固定在鋼筋籠中, 然后將中心段用紗布環(huán)繞并用膠帶固定。而對張貼式鋼筋應變傳感器一般則用外涂膠層進行維護。

        2003年9月，上海紫珊光電技能有限公司自立研制的光纖光柵傳感應變計埋設于混凝土中對北京中關村某標志性修建進行靜態(tài)應變丈量。上海紫珊光電技能有限公司自立研制的光線光柵應變計具有精度高（一般為1με，如果是小量程的應變丈量，能夠到達0.5με）、可靠性高、裝置方法多樣、運用方便等長處，成功運用于北京中關村某標志性修建中，布設在鋼梁上并埋設在混凝土中對支柱鋼梁進行施工進程監(jiān)測。

“以柔克剛，四兩撥千斤” 這句話理論上樹立，實戰(zhàn)中也能夠運用，但不是一般的人能做到的，需求極快的應變才干。關于四兩撥千斤，四兩即是四兩，是拔不動千斤的，這兒指的是用巧勁，如正面的力氣有“千斤”，但你只需求四兩的周圍面力氣，將千斤引開，就如轎車方向盤一樣：）。