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基于fbg传感器的卫星天线形变重构技术

红外与激光工程 2024年第6期53卷 135-145页

作者：赵继春李元浩宋育苗安国文贾平岗熊继军中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对由温度变化和外界机械载荷等因素引起的卫星天线结构形变重构需求,提出了一种基于光纤布拉格光栅(fbg)传感器的可视化形变重构技术。利用非金属封装材料和聚酰亚胺光纤光栅制备了fbg应变传感器和温度传感器进行应变与温度的测量,采... 详细信息

针对由温度变化和外界机械载荷等因素引起的卫星天线结构形变重构需求,提出了一种基于光纤布拉格光栅(fbg)传感器的可视化形变重构技术。利用非金属封装材料和聚酰亚胺光纤光栅制备了fbg应变传感器和温度传感器进行应变与温度的测量,采用光纤传感解调系统实现结构的形变重构。搭建了变温环境天线结构模拟试件形变重构测试平台,采用激光测距仪完成对比测试。研究结果表明,通过相同工艺制备的fbg传感器具有很好的一致性,常温下fbg传感测量的误差小于5.94%,变温环境下的测量误差小于6.97%。重构后的曲面能够真实反映模拟试件的形变情况,验证了该系统的有效性。该技术在卫星天线结构形变重构领域中有良好的应用前景。

关键词：形变重构 fbg传感器应变检测温度解耦卫星天线

fbg传感器进行PHC管桩负摩阻力监测的研究

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岩石力学与工程学报 2017年第12期36卷 3111-3120页

作者：杨勇戴自航福州大学土木工程学院福建福州350116 福建名味食品有限公司工程部福建福清350301

目前,针对实际工程中预应力高强混凝土(PHC)管桩的负摩阻力现场实测研究几乎未见报道。为了揭示PHC管桩的负摩阻力特性,填补此类桩现场负摩阻力量测试验的空白,研究光纤布拉格光栅(fbg)传感器在PHC管桩桩身上的安装工艺及保护措施,并对... 详细信息

目前,针对实际工程中预应力高强混凝土(PHC)管桩的负摩阻力现场实测研究几乎未见报道。为了揭示PHC管桩的负摩阻力特性,填补此类桩现场负摩阻力量测试验的空白,研究光纤布拉格光栅(fbg)传感器在PHC管桩桩身上的安装工艺及保护措施,并对某建筑基础的4根承受新近填土产生的负摩擦阻力作用的工程桩桩身应变进行长达21个月的监测,分析在上部结构荷载以及负摩阻力共同作用下桩身轴力的分布形式及其变化特征。试验结果表明:PHC工程桩负摩阻力下拉荷载的实测值显著大于我国现行《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)理论计算值,说明现行理论方法尚有待改进;在软硬分布不均的地层中,负摩阻力和正摩阻力可能交替出现,理论计算中如何考虑这类情况值得研究;沥青涂层的涂抹质量和如何避免施工破坏是确保其能否有效降低工程桩负摩阻力的关键。

关键词：桩基础 fbg传感器负摩阻力 PHC管桩中性点沥青涂层

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fbg传感器在深基坑支撑应变监测中的应用

岩土工程学报 2008年第S1期30卷 436-440页

作者：黄广龙张枫徐洪钟陈贵南京工业大学土木工程学院江苏南京210009 江苏省建筑科学研究院有限公司江苏南京210008

将光纤布拉格光栅(fbg)传感器用于深基坑钢筋混凝土支撑应变监测,得到了基坑开挖时混凝土内支撑全程应变曲线。考虑温度对应变的影响,采取相应的温度补偿措施,提高了应变监测的精度,测试结果与振弦式钢筋计监测结果具有很好的一致性,表... 详细信息

将光纤布拉格光栅(fbg)传感器用于深基坑钢筋混凝土支撑应变监测,得到了基坑开挖时混凝土内支撑全程应变曲线。考虑温度对应变的影响,采取相应的温度补偿措施,提高了应变监测的精度,测试结果与振弦式钢筋计监测结果具有很好的一致性,表明fbg传感器用于基坑支护结构内力监测是可行的。监测结果显示混凝土内支撑上下部处于不同的受力状态,以往采用断面平均应力法计算支撑轴力是不合理的。

关键词： fbg传感器深基坑内支撑应变监测

fbg传感器在PHC管桩竖向静载试验中的应用

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传感器与微系统 2014年第8期33卷 154-157页

作者：辛建刘志强韩高彬兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国水电基础局有限公司科研设计院天津301700

根据目前fbg传感器在混凝土管桩中的应用现状,介绍了fbg传感器的数据处理原理,针对试验中最易发生破坏的环节,提出了一种可靠的fbg传感器埋设工艺,结合现场PHC管桩竖向静载试验,将试验数据与传统电阻应变片测试技术相比。试验结果表明:... 详细信息

根据目前fbg传感器在混凝土管桩中的应用现状,介绍了fbg传感器的数据处理原理,针对试验中最易发生破坏的环节,提出了一种可靠的fbg传感器埋设工艺,结合现场PHC管桩竖向静载试验,将试验数据与传统电阻应变片测试技术相比。试验结果表明:fbg传感器存活率高达97.06%,测试数据可靠,测试精度满足工程要求,fbg传感器完全可以应用到PHC管桩竖向静载试验中。

关键词： fbg传感器 PHC管桩竖向静载试验埋设工艺

fbg传感器在物联网高压输电设备健康监测系统的应用研究

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电测与仪表 2018年第19期55卷 86-92页

作者：陈飞崔健杨建华超高压输电公司贵阳局贵阳550002 中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司贵阳550002

简述了高压输电设备健康监测方法,介绍了物联网的基本概念和关键应用技术,分析了基于物联网的fbg传感器输电铁塔在线监测系统组成结构,阐述了fbg传感器灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀能力强和防雷击等特点。分析了fbg传感器的性能和测量... 详细信息

简述了高压输电设备健康监测方法,介绍了物联网的基本概念和关键应用技术,分析了基于物联网的fbg传感器输电铁塔在线监测系统组成结构,阐述了fbg传感器灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀能力强和防雷击等特点。分析了fbg传感器的性能和测量原理,提出了铁塔主材应变、横担所受垂直向下的力G和电缆提供的水平张力FT与fbg传感器中心波长位移量的关系,阐述了时序融合算法并分析了监测数据异常值的剔除方法。通过某地区输电铁塔的监测结果样本,分析了fbg传感器测量和数据处理的工作过程。得出了根据安装在输电铁塔主材上fbg传感器的应变,可以实现主材变形情况的实时监测,结合时序融合算法对传感器获得的数据进行处理,并利用应变与输电铁塔倾角的关系可实现铁塔运行状况和稳定性的评价与分析。

关键词：物联网 fbg传感器高压输电设备在线监测时序融合算法

fbg传感器在机械静态连接状态检测技术研究中的应用

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机械设计 2014年第10期31卷 69-71页

作者：陈志军潘国锋丁伯成赵咏梅邹虹浙江大学光电信息工程学系浙江杭州310027 西北核技术研究所陕西西安710024

fbg传感器是一种极具发展潜力和应用价值的新型传感器,文中简要介绍了fbg应变传感器的传感原理和应变传递规律,并将fbg传感器在机械静态连接状态检测研究中得以实际应用。通过测量机械部件的应变值确定其不同的连接状态,通过分析机械连... 详细信息

fbg传感器是一种极具发展潜力和应用价值的新型传感器,文中简要介绍了fbg应变传感器的传感原理和应变传递规律,并将fbg传感器在机械静态连接状态检测研究中得以实际应用。通过测量机械部件的应变值确定其不同的连接状态,通过分析机械连接系统在不同连接状态下特征频率的变化趋势,验证了机械连接系统特征频率与连接状态之间的关联性。

关键词： fbg传感器应变测量连接状态特征频率

应力双折射对fbg传感器压力传感特性的影响

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光电子．激光 2005年第4期16卷 395-398页

作者：王宏亮乔学光周红赵大壮尉婷刘颖刚西安石油大学理学院陕西西安710065

针对光纤布喇格光栅(fbg)发生弯曲应变实现压力(应力)传感检测的实际情况,对fbg与衬底材料全粘附和两点粘附耦合对压力传感特性影响进行了对比实验研究.结果表明,全粘附耦合会对传感器输入与输出响应特性产生较大的非线性影响,这种非线... 详细信息

针对光纤布喇格光栅(fbg)发生弯曲应变实现压力(应力)传感检测的实际情况,对fbg与衬底材料全粘附和两点粘附耦合对压力传感特性影响进行了对比实验研究.结果表明,全粘附耦合会对传感器输入与输出响应特性产生较大的非线性影响,这种非线性影响主要来源于应力双折射、应力梯度等引起的谱展宽干扰.由实验结果得出,在压力为0～4 N测量范围内,采用全粘附耦合引起的fbg反射光谱的展宽约为0.28 nm;采用两点粘附耦合后,谱宽不随压力而变,而线性度较之全粘贴耦合时提高了1.89%.

关键词：应力双折射传感特性 fbg传感器压力光纤布喇格光栅非线性影响对比实验研究传感检测弯曲应变衬底材料响应特性应力梯度测量范围反射光谱耦合粘附线性度展宽干扰谱宽

fbg传感器监测高性能混凝土早期特性的试验研究

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混凝土 2008年第5期 124-127页

作者：贠英伟张广峻张百岁 Jang II-Young 王帅洛阳理工学院建筑工程系河南洛阳471023 邢台职业技术学院建筑工程系河北邢台054000 金乌国立工科大学土木环境工程系韩国龟尾市730-701

高性能混凝土(HPC)因其较低的水胶比(水灰比)和矿物掺合料的使用,水化反应剧烈,在混凝土浇筑早期,将引起较大的自生收缩和温度变形。这将导致高性能混凝土早期裂缝的产生,继而影响其耐久性。因此HPC早期特性在建筑工程领域界备受关注。... 详细信息

高性能混凝土(HPC)因其较低的水胶比(水灰比)和矿物掺合料的使用,水化反应剧烈,在混凝土浇筑早期,将引起较大的自生收缩和温度变形。这将导致高性能混凝土早期裂缝的产生,继而影响其耐久性。因此HPC早期特性在建筑工程领域界备受关注。运用埋设型fbg光纤应变传感器研究高性能混凝土早期特性,该传感器克服了传统传感器只能在HPC硬化后采集数据的缺点,可在混凝土浇筑后立即采集数据,且数据采集连续,稳定。HPC早期性能的研究对HPC长期的耐久性,抗渗性的研究有重要意义。

关键词：高性能混凝土早期特性 fbg传感器试验研究

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fbg传感器测值误差分析及改进方法研究

人民长江 2018年第5期49卷 100-104页

作者：张俊杰杨双龙梅星张忠举水利部水文水资源监控工程技术研究中心江苏南京210012 水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012 辽宁省水资源管理集团有限责任公司辽宁沈阳110000

fbg传感器是一种常见的光纤光栅传感器,且具备不受电磁干扰、信号传输距离长等优点,但受限于测量仪器、观测者的技术水平和外界环境等因素,fbg传感器的测值总会存在误差。结合fbg传感器在国内某长引水隧道中的应用实例,列举分析了不同FB... 详细信息

fbg传感器是一种常见的光纤光栅传感器,且具备不受电磁干扰、信号传输距离长等优点,但受限于测量仪器、观测者的技术水平和外界环境等因素,fbg传感器的测值总会存在误差。结合fbg传感器在国内某长引水隧道中的应用实例,列举分析了不同fbg解调仪、环境温度和零点漂移对fbg传感器测值结果造成的误差,并从fbg解调仪的选用、fbg传感器温度补偿技术和fbg传感器封装技术出发,针对性地提出了修正改进方法,以提高fbg传感器在实际工程应用中的测值准确度。

关键词： fbg传感器测值误差引水隧道安全监测