滑坡监测预警光纤应变传感器的研制

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1、分类号：TP212.9单位代码：10183研究生学号：2013552065密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）滑坡监测预警光纤应变传感器的研制DevelopmentofMonitoringandEarlyWarningFiberSensorofLandslide作者姓名：刘夺专业：检测技术与自动化装置研究方向：光纤传感及半导体器件指导教师：仲志成副教授培养单位：仪器科学与电气工程学院2016年6月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论义书面版本、电子版本的任何单位和个人，巧不得对本

2、论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租（但纯学术性使、改编等有碍作者著作权的商业性使用用不在化限。）。否则，应承担侵权的法律责任吉林大学硕±学位论文原创性声明，，本人郑重声明：所呈交学位论文是本人在指导教师的指导下已经注明引用的内容外，独立进行研究工作所取得的成果。除文中本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中切明确方式。标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文

3、作者签名：＾＾曰期：年＾月／曰滑坡监测预警光纤应变传感器的研制DevelopmentofMonitoringandEarlyWarningFiberSensorofLandslide作者姓名：刘夺专业名称：检测技术与自动化装置研究方向：光纤传感及半导体器件指导教师：仲志成副教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年月日摘要滑坡监测预警光纤应变传感器的研制我国是地质灾害多发国家，5•12汶川地震后，地质灾害的预测预报研究工作日趋凸显，尤其是山体滑坡给工农业生产以及人民生命财产造成的巨大损失

4、、甚至是毁灭性灾难。迫切要求我们对各个不稳定边坡进行长期应力监测和分析，而做好这一方面的工作的瓶颈就在于测量仪器。国内有多家科研院校一直致力于这方面工作的研究，其原理都是由压磁式、振弦式等电学传感器构成元件，制出应变传感器，容易受到电磁干扰。而我们所研制的光纤光栅应变传感器可以克服以上不足。根据国内外光纤光栅应变传感器的研究方法及现状，结合课题目标任务，本文提出采用光纤布拉格光栅应变花开展应力应变监测的研究方案。首先设计并制作单分量光纤光栅应变敏感单元，之后完成三分量应力应变探头的结构设计及制作，

5、而后开展三分量传感探头的室内模拟实验，最后完成三分量传感探头数据计算模块代码的编写工作。研制的三分量光纤光栅应力应变传感器经过室内实验，测试结果达到设计指标要求，应力监测范围0～8.333MPa，精度0.028MPa，应变测量范围0～3000με，精度1.408με，该传感器初步满足了滑坡钻孔变形监测的需求，有望将滑坡造成的损失减至最低。关键词：滑坡监测、光纤传感、光纤布拉格光栅、应力应变IAbstractDevelopmentofMonitoringandEarlyWarningFiberSen

6、sorofLandslideGeologicaldisastersarefrequentinChina.Afterthe5•12Wenchuanearthquake，theresearchworkofgeologicalhazardspredictionisbecomingmoreandmoreimportant.Inparticular，thelandslidebringgreatlossestoindustrialproduction、agriculturalproductionandpeop

7、le'slivesandproperties,evencatastrophicdisaster.Itisurgentforustomonitorandanalyzeunstableslopeforthelong-term,butthebottleneckofthisworkistomeasuringtheinstrument.Anumberofdomesticresearchinstituteshavebeenworkinginthisfield.,Itsprincipleispiezoelect

8、rictype、vibratingwireandotherelectricsensorcomponents,thesensoriseasytobedisturbedbyelectromagneticinterference.AndthefiberBragggratingstrainsensordevelopedbyuscanovercometheaboveshortcomings.BasedoncurrentstatusoffiberBragggratingstrainsensor