一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢(shì)

       與傳統(tǒng)的傳感器比較,光纖Bragg光柵傳感器具有自個(gè)獨(dú)特的長(zhǎng)處:

       (1) 傳感頭構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、外形可變, 合適埋入大型構(gòu)造中, 可丈量構(gòu)造內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變及構(gòu)造損害等, 穩(wěn)定性、重復(fù)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(dǎo)性, 對(duì)被測(cè)介質(zhì)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(xiě)入多個(gè)光柵, 構(gòu)成傳感陣列, 與波分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用體系相結(jié)合, 完結(jié)散布式傳感;
       (5) 丈量信息是波長(zhǎng)編碼的, 所以, 光纖光柵傳感器不受光源的光強(qiáng)動(dòng)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(qiáng)的抗干擾才干;
       (6) 高靈敏度、高分辯力。

恰是因?yàn)榫哂羞@么多的長(zhǎng)處,近年來(lái),光纖光柵傳感器在大型土木工程構(gòu)造、航空航天等范疇的健康監(jiān)測(cè),以及能源化工等范疇得到了廣泛的運(yùn)用。
光纖Bragg光柵傳感器無(wú)疑是一種優(yōu)異的光纖傳感器，尤其在丈量應(yīng)力和應(yīng)變的場(chǎng)合，具有其它一些傳感器無(wú)法比擬的長(zhǎng)處，被認(rèn)為是智能構(gòu)造中最有期望集成在資料內(nèi)部，作為監(jiān)測(cè)資料和構(gòu)造的載荷，勘探其損害的傳感器。

       二、光纖光柵的傳感運(yùn)用

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

        力學(xué)參量的丈量關(guān)于橋梁、礦井、地道、大壩、修建物等的維護(hù)和健康狀況監(jiān)測(cè)是十分重要的.經(jīng)過(guò)丈量上述構(gòu)造的應(yīng)變散布,能夠預(yù)知構(gòu)造部分的載荷及健康狀況.。光纖光柵傳感器能夠貼在構(gòu)造的表面或預(yù)先埋入構(gòu)造中,對(duì)構(gòu)造一起進(jìn)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(gòu)造的缺點(diǎn)狀況.。 別的,多個(gè)光纖光柵傳感器能夠串接成一個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò),對(duì)構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)散布式檢查,能夠用計(jì)算機(jī)對(duì)傳感信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

        （1）在橋梁安全監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用       

       現(xiàn)在, 運(yùn)用光纖光柵傳感器最多的范疇當(dāng)數(shù)橋梁的安全監(jiān)測(cè)。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(gòu)件,別的土木工程構(gòu)造的預(yù)應(yīng)力錨固體系,如構(gòu)造加固選用的錨索、錨桿也是要害的受力構(gòu)件。上述受力構(gòu)件的受力巨細(xì)及散布改變最直接地反映構(gòu)造的健康狀況,因而對(duì)這些構(gòu)件的受力狀況監(jiān)測(cè)及在此基礎(chǔ)上的安全剖析評(píng)價(jià)具有重大意義。

        加拿大卡爾加里鄰近的Beddington Trail 大橋是最早運(yùn)用光纖光柵傳感器進(jìn)行丈量的橋梁之一(1993 年), 16 個(gè)光纖光柵傳感器貼在預(yù)應(yīng)力混凝土支持的鋼增強(qiáng)桿和炭纖復(fù)合資料筋上,對(duì)橋梁構(gòu)造進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè), 而這在曾經(jīng)被認(rèn)為是不可能。德國(guó)德累斯頓鄰近A 4 高速公路上有一座跨度72 m的預(yù)應(yīng)力混凝土橋, 德累斯頓大學(xué)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(yīng), 而且用慣例的應(yīng)變丈量?jī)x器作了比照實(shí)驗(yàn), 證明了光纖光柵傳感器的運(yùn)用可行性。瑞士應(yīng)力剖析實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)海軍研討實(shí)驗(yàn)室, 在瑞士洛桑鄰近的V aux 箱形梁高架橋的締造進(jìn)程中, 運(yùn)用了32個(gè)光纖光柵傳感器對(duì)箱形梁被推拉時(shí)的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)變進(jìn)行了監(jiān)測(cè), 32個(gè)光纖光柵散布于箱形梁的不一樣方位、用掃描法- 泊體系進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。

        2003年6月，同濟(jì)大學(xué)橋梁系史家均教師掌管的盧浦大橋健康檢查項(xiàng)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(yīng)力應(yīng)變和溫度改變狀況。

        施工狀況：

        整個(gè)檢查項(xiàng)目的施行首要包含傳感器布設(shè)、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(shè)了8個(gè)光纖光柵應(yīng)變傳感器和4個(gè)光纖光柵溫度傳感器，其間8個(gè)光纖光柵應(yīng)變傳感器串接為1路，4個(gè)溫度傳感器串接為1路，然后經(jīng)過(guò)光纖傳輸?shù)綐蚬芩?，完結(jié)大橋的集中辦理。

        數(shù)據(jù)丈量的周期依據(jù)業(yè)主的請(qǐng)求來(lái)斷定，經(jīng)過(guò)在橋面加載的方法，運(yùn)用光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)剖析儀，完結(jié)橋梁的動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)驗(yàn)。

      （2）在混凝土梁應(yīng)變監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用

        1989年, 美國(guó)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(gòu)造中, 并描繪了實(shí)踐運(yùn)用中這一研討范疇的一些根本想象。爾后, 美國(guó)、英國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家的大學(xué)、研討機(jī)構(gòu)投入了很大力氣研討光纖傳感器在智能混凝土構(gòu)造中的運(yùn)用。

        在混凝土構(gòu)造澆注時(shí)所遇到的一個(gè)十分棘手的問(wèn)題是: 怎么才干在混凝土澆搗時(shí)避免破壞傳感器及光纜。光纖Bragg光柵一般寫(xiě)于一般單模通訊光纖上, 其質(zhì)地脆, 易斷裂, 為習(xí)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(gòu)造應(yīng)變時(shí),應(yīng)采納恰當(dāng)維護(hù)措施。

        一種可行的方案是：在鋼筋籠中安置好混凝土應(yīng)變傳感器的光纖線路后, 將混凝土應(yīng)變傳感器用鐵絲等依照預(yù)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(duì)張貼式鋼筋應(yīng)變傳感器一般則用外涂膠層進(jìn)行維護(hù)。

        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(yīng)變計(jì)埋設(shè)于混凝土中對(duì)北京中關(guān)村某標(biāo)志性修建進(jìn)行靜態(tài)應(yīng)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(yīng)變計(jì)具有精度高（一般為1με，如果是小量程的應(yīng)變丈量，能夠到達(dá)0.5με）、可靠性高、裝置方法多樣、運(yùn)用方便等長(zhǎng)處，成功運(yùn)用于北京中關(guān)村某標(biāo)志性修建中，布設(shè)在鋼梁上并埋設(shè)在混凝土中對(duì)支柱鋼梁進(jìn)行施工進(jìn)程監(jiān)測(cè)。

“以柔克剛，四兩撥千斤” 這句話理論上樹(shù)立，實(shí)戰(zhàn)中也能夠運(yùn)用，但不是一般的人能做到的，需求極快的應(yīng)變才干。關(guān)于四兩撥千斤，四兩即是四兩，是拔不動(dòng)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(kāi)，就如轎車方向盤(pán)一樣：）。