光纤传感器的工程应用及发展趋势00694new

《光纤传感器的工程应用及发展趋势00694new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、光器件中文核心期刊光纤传感器的工程应用及发展趋势陈继宣，龚华平，张在宣（中国计量学院光学与电子科技学院，杭州310034）摘要：对光纤传感器的应用概况进行了详细综述，总结比较了几种成熟的光纤传感器的优缺点。针对隧道的具体应用，提出了一套点面结合的综合技术解决方案。指出了目前光纤传感器在工程应用上急需解决的一些问题及其发展趋势。关键词：光纤传感器；光纤光栅；安全监测中图分类号：TP212.14文献标识码：A文章编号：1002-5561（2009）10-0038-03Developmentandengineeri

2、ngapplicationsofopticalfibersensorCHENJi-xuan,GONGHua-ping,ZHANGZai-xuan(CollegeofOptical&ElectronicScienceandTechnology,ChinaJiliangUniversity,HangzhouZhejiang310034,China)Abstract:Theapplicationsoftheopticalfibersensorsarebroadlydiscussed.Andtheadvantagea

3、nddisadvan-tageofsomematureopticalfibersensorsarecompared.Inaccordancewiththespecificapplicationsoftunnel,theintegratedpoint-and-spheretechnologicalsolutionisdescribed.Theproblemsneedtobesolvedinengi-neeringapplicationatpresentisproposedandthedevelopmentofo

4、pticalfibersensorisdiscussed.Keywords:opticalfibersensor,opticalfibergrating,safetymonitoring0引言1应用与发展概况近10年来公路交通基础建设迅速发展，隧道和[5]首先提出1989年美国布朗大学的Mendez等人桥梁工程的建设规模大，环境条件复杂，建设速度快，了将光纤传感器用于钢筋混凝土结构和建筑检测的所以对其长期运行的安全性必须进行在线监测，才能可能性。之后，美国、加拿大、英国、德国、日本、瑞士等有效预防安全事故的发

5、生，避免造成生命和财产的重国，纷纷将光纤传感技术应用于桥梁等建筑物的安全大损失。公路隧道和桥梁的地质灾害不仅影响公路交监测。加拿大卡尔加里附近的BeddingtonTrail大桥是通的安全，造成生命和财产的损失，而且影响经济的最早使用光纤光栅传感器进行测量的桥梁之一，16个快速稳定发展。公路隧道和桥梁发生的灾害主要包括光纤光栅传感器贴在预应力混凝土支撑的钢增强杆隧道局部的坍塌、渗漏以及火灾，桥梁局部裂缝、崩塌和炭纤复合材料筋上,对桥梁结构进行长期监测[6]。等。传感技术是这些工程安全监测的基础和支柱。而199

6、9年夏,在美国新墨西哥LasCruces10号州际高随着工程难度和环境条件日趋复杂，传统的传感技术速公路的一座钢结构桥梁上，安装了120个光纤光栅已愈来愈显示出它的局限性，如抗干扰能力和抗恶劣传感器，创造了当时在一座桥梁上使用光纤光栅传感环境能力差，长期稳定性差，难以实现现场非电、大容器最多的纪录[7]。德国的GFZPotsdam开发的光纤光量、远程分布式、数字化监测等。光纤传感技术正是在栅应变传感器用于探测岩石构成和岩石工程(包括隧这种背景下，自20世纪70年代初诞生以来，就受到道、洞穴、坑道、深层地基)的

7、静态和动态应变，开发的了世界范围内的广泛重视，并取得了持续和快速的发光纤光栅地震成像系统用于地下煤矿坑道的安全监展，成为这些大型工程安全监测的首选传感器。因此，测等等。欧洲的STABILOS计划中开发的光纤光栅传近年来光纤传感器逐渐的代替了电阻应变片传感器，感系统用于对瑞士的Mont-Terri隧道和矿井主梁的在大型土木工程中获得了广泛的应用[1-4]长期静态位移监测等。近年来，以加拿大渥太华大学。和瑞士联邦工学院为代表的分布式布里渊光纤传感收稿日期：2009-05-25。技术(BOTDA/BOTDR)成为研

8、究的热点[8,9]基金项目：浙江省科技厅重大科技专项(编号：2008C13041-1)资助。，广泛应用于作者简介：陈继宣(1985-)，男，硕士生，主要研究方向为光纤传感技术。石油管道、市政工程、电力电线等安全在线监测。輧輶訛2009年第10期光器件陈继宣，龚华平，张在宣：光纤传感器的工程应用及发展趋势90年代初，我国开始了光纤传感技术的应用研表1所示。每种光纤传感技术的特点不同，适用于不究。清华大