| 梁晨,刘爱春,范良龙,刘永强,张春鹏,罗楠.基于FBG的钻孔应变传感器研制[J].光电子激光,2017,28(10):1055~1060 |
| 基于FBG的钻孔应变传感器研制 |
| Development of borehole strainmeter based on FBG |
| 投稿时间：2016-10-22 |
| DOI： |
| 中文关键词: 光纤布拉格光栅(FBG) 钻孔应变传感器 应力应变 参考光栅法 |
| 英文关键词:fiber Bragg grating (FBG) borehole strainmeter stress-strain reference grati ng method |
| 基金项目:国家自然科学基金(41374182)和北京市自然基金重点(3151003资助项目 (1.中国地震局地壳应力研究所,北京 100089； 2.中国地震局地壳动力学重点实验室, 北京 100089； 3．北京市地震观测工程技术研究中心,北京 100089； 4．太原市防震减 灾局,山西 太原 030000； 5.中国地质大学,北京 100083) |
| 作者 | 单位 | | 梁晨 | 中国地震局 地壳应力研究所,北京 100089
中国地震局 地壳动力学重点实验室, 北京 100089
北京市地震观测工程技术研究中心,北京 100089 | | 刘爱春 | 中国地震局 地壳应力研究所,北京 100089
中国地震局 地壳动力学重点实验室, 北京 100089
北京市地震观测工程技术研究中心,北京 100089 | | 范良龙 | 中国地震局 地壳应力研究所,北京 100089
中国地震局 地壳动力学重点实验室, 北京 100089
北京市地震观测工程技术研究中心,北京 100089 | | 刘永强 | 太原市防震减 灾局,山西 太原 030000 | | 张春鹏 | 中国地质大学,北京 100083 | | 罗楠 | 中国地质大学,北京 100083 |
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| 中文摘要: |
| 为了监测地壳内部的微应力应变,设计了一种基 于光纤布拉格光栅(FBG)的钻孔应变传感器。结合FBG的传感原理,通过有限元分析 ,构建出曲边三角形的 传感应变结构,并根据其传感特点进行相应的封装。使用参考光栅法,在应变片上粘贴两支 FBG,在一支 FBG测量应变的同时另一支FBG对其进行温度补偿,解决了FBG对温度和应变同时敏感的 问题。为了模拟传感 器在 钻孔中的环境,建立了微应变测试平台。实验结果表明,研制的钻孔应变传感 器的灵敏 度为0.092pm/με,且具有较大的增敏空间。 |
| 英文摘要: |
| For now,the strainmeters used are equipped with electrical sensors which are susceptible to electromagnetic interference,difficult to remove the z ero drift and inaccurate caused by annual drift,so we develop a borehole strainmeter based on fiber Bragg grating (FBG).A curve-side-triangle structure used as the strain gauge is designed by finite e lement analysis software. The gauge is encapsulated by a stainless steel cylinder.The problem of cross-s ensitivity of FBG sensor is resolved though the method of reference grating.Two gratings are fixed on th e gauge.One is used for temperature compensation,while the other measures the strain.In order to si mulate the environment in the borehole,a microstrain platform is established,where the borehole strai nmeter′s feasibility is tested.Experimental results show that the strain sensitivity is 0.0923pm/με and can be improved greatly. |
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