分布式光纤传感器应变传递性能分析及试验研究.pdf

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1、第24卷第10期传感技术学报Vo1．24No．10CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS0ct．20112011年1O月TheoreticalandExperimentalAnalysesonStrainTransferringofDistributedOpticalFiberSensorMAOJianghong，HEYong，JlNWeiliang。SHAOJianwen，1．InstituteofStructuralEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310058，China；、＼2．ArchitecturalDe

2、signandResearchInstituteofZhejiangUniversity，Hangzhou310058，China，Abstract：Thedistributedopticalfibersensingtechnologyisanoveldevelopedtechniqueusedformeasuringofdis—tributedstrainandtemperatureanditisapplicabletoheahhmonitoringforcivilengineeringstructure．Accuracyofstrainmeasurementisanimportantis

3、suetoensuretheeficiencyofstructuraldiagnosingandevaluation．Testaccuracynotonlydependsontheperformanceofequipment，butalsoinfluencesbystraintransferringcapabilityofdistributedopticalfibersensorwhichisusedtoreceivestructuralstrainsigna1．Theperformanceofstraintransferringismainlyaffectedbythecharacteri

4、sticsofopticalfiber，physicalpropertiesofbinderandconfigurationofsensor．Inthispaper，theinfluenceofaboveparameterstostrainmeasuringsensitivityisstudiedbytheoreticalanalysis，andtheirquantitativerelationisobtainedbycalibrationexperiments．Theresultsoftheoreticalandexperimentalanalysiscanbeusedforguiding

5、optimizationdesignofdistributedopticalfibersensor．Keywords：distributedopticalfibersensor；testaccuracy；straintransferring；strainm0nitoring；healthmonitoringEEACC：7230E；7320Gdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．10．007分布式光纤传感器应变传递性能分析及试验研究毛江鸿，何勇，金伟良，邵剑文1．浙江大学结构工程研究所，杭州310058"~2．浙江大学建筑设计研究院，杭州310027／摘要：分布式

6、光纤传感技术是一种新型光电监测技术，可实现应变、温度的长距离分布式检测，适用于土木工程结构的健康监测。应变量测的准确性是进行结构健康诊断和评估的关键。其中影响分布式光纤传感技术应变测量精度的因素除了设备自身性能．还与感应结构应变信号的分布式光纤传感器的应变传递性能有关。从理论上分析了传感光纤特性、粘结剂物理性质、传感器结构特征对分布式光纤传感器应变传递性能的影响，并通过传感器标定试验对各影响因素进行了定量分析。结果表明，理论分析和试验研究均有效揭示了分布式光纤传感器应变传递性能同各物理参数之间的关系，可为工程应用中传感器的优化设计进行指导。关键词：分布式光纤传感器；测量精度；应变传递；应变检

7、测；健康监测中图分类号：TN29：TU317文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)10—1406—06分布式光纤应变传感技术具有分布式、高精度、器自身技术参数控制]．而分布式光纤传感器对结实时性等特点，非常适用于大型土木工程结构的分构应变的感应能力因埋设工艺、传感光纤特性、传感布式应变检测，已在桥梁检测1]、隧道健康诊器结构特征而不同。目前，分布式光纤传感器主要断[2]、海底管道监’狈4]、建