大型结构应变场光纤分布监测系统

研究了一种用于大型工程结构应变、变形状态监测的基于光时域反射技术的分布式光纤应变传感系统。设计了一种新型的光纤微弯传感器结构,用于对沿传感光纤分布各测量点的应变信息进行提取;在此新结构的基础上,了全光纤型应变传感器串行阵列,以对构件应变测量和安全监测为主要目标,建立了起了分布光纤应变实时监测系统,进行了系统实验了得到了良好的结构。     

混凝土结构的光纤光栅智能监测技术

根据混凝土结构的内部应变监测需要，提出了光纤光栅管式封装应变传感器，并对其传感特性进行了研究；探讨了光纤布拉格光栅传感元件在混凝土结构中的布设工艺，并用光纤光栅监测了水泥净浆的固化过程；用管式封装光纤光栅与裸光栅对钢筋温凝土梁进行了应变监测；最后将光纤光栅传感器成功地应用于黑大公路大桥。     

用于环氧树脂固化过程实时监测的光纤折射率传感器

研究了应用光纤传感技术对环氧树脂固化过程进行实时监测的方法。通过将一段光纤的包层去掉构成光纤折射率传感器, 利用环氧树脂在固化过程中折射率随固化度增大而增大的特性进行固化监测。应用光线追迹法和局部平面波理论导出光纤固化传感器的理论模型。通过在光纤传感区一端的光纤端面镀全反射膜形成探针型传感结构。对E51 环氧树脂的等温固化过程进行了实时监测实验。      

分布式光纤传感温度测试系统性能标定方法

正一、引言分布式光纤温度传感系统是一种用于实时测量空间温度场分布的传感系统,实质上是分布光纤拉曼(Raman)光子传感器(DOFRPS)系统,它是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统。本文拟在简要阐述分布式光纤监测技术和分布式光纤温度监测技术及其校准原理的基础上,对分布式光纤传感温度测试系统性能标定方法进行介绍,为该系统在工程结构监测中的应用提供借鉴。     

基于光纤传感器的输油管道远程安全监测系统研究

鉴于Bragg光纤光栅传感器的温度和应变敏感特性,将其引入远程安全监测系统,设计开发确保油气管道安全传输的远程监测系统。该系统设计包括硬件部分和软件部分,其中硬件设计主要是对光纤光栅传感器、信号解调与分析、数据通信与传输、数据处理与分析中心四大系统的详细设计;软件设计采用LabVIEW语言编程,实现动态监测和实时分析两大功能。试验表明该系统有助于确保输油管道安全运行,工程实用价值较高。     

光纤传感系统应用于FRP混凝土结构振动检测的实验研究

本文引入基于马赫—曾德(Mech-Zehnder)干涉原理的光纤传感振动检测系统,成功地进行了FRP混凝土结构的振动检测。光纤传感器粘贴于结构件表面(或埋入结构件内部)的干涉型光纤技术,为复合材料结构的实时振动监测提供了一个新方法。     

LPG在复合材料实时监测中的应用研究

树脂传递模塑工艺能制造出高质量和形状复杂的复合材料,目前已广泛地应用于舰船、航空航天、国内各工业等领域.在线监测在RTM中是关键环节,可以实时控制最终产品质量.作为一种新型的光纤实时传感系统,长周期光纤光栅传感器受到了越来越多的关注,本工作采用长周期光纤光栅传感器监测RTM工艺的流动前沿,详细地研究了各种工艺条件对LPFG损耗波峰的影响,探讨了LPFG在RTM工艺中的应用情况.     

太阳能微功耗光纤传感式电流互感器

介绍了太阳能微功耗光纤传感式电流互感器的基本原理。该电流互感器具有微功耗的探测部分且以太阳能为其能源，从而实现了光纤传感系统的“无源”化。将其用于高电压系统电流的实时在线监测，不仅保证有较高的测试精度，而且具有可靠工作，调试容易，成本低，安装方便的特点。该系统适应性广，如果更换传感器还可进行其它参量的实时在线监测，从而为光纤传感系统的推广应用开辟了新路。     

用于环氧树脂固化监测的自参考型光纤固化传感器

研究了一种新型的自参考型光纤固化传感器,用于环氧树脂固化过程的实时监测。用光纤芯折射率为1.558的多模光纤制成端面反射型折射率传感器,利用环氧树脂的折射率与固化度之间的对应关系,通过实时测量环氧树脂的折射率进行固化监测。在固化过程中,当环氧树脂的折射率变化到与光纤芯的折射率相等时,传感界面的反射信号为零,传感器可对零点偏置和灵敏系数进行校准,在此后的固化过程中,传感器能够定量地测量环氧树脂的固化度。在用多个传感器对树脂内不同部位的固化过程同时进行监测的场合,各传感器经实时自参考校准后,可根据各自的灵敏系数对输出信号统一定标,从而可以相互比较,实时地反映不同部位的固化反应过程之间的差异。      

Fe-C膜光纤光栅锈蚀传感器在模拟海洋环境中的特性研究

研究了一种基于与钢筋成分相似的Fe-C膜光纤光栅锈蚀传感器,在模拟海洋环境3.5%NaCl溶液中进行锈蚀监测,同时与电化学监测比较。对Fe-C膜进行电子探针、XRD和SEM测试,阐述了传感器的结构和原理。实验结果表明:光纤锈蚀传感器在2.5d达到最大漂移量430pm,锈蚀10d敏感膜出现脱落,波长发生回落。与电化学监测相比,光纤锈蚀传感器能够实现长期监测,并获得锈蚀时间、锈蚀速率和锈蚀程度等锈蚀状态,对钢结构的实时在线监测具有重要意义。     

FBG传感器在复合材料结构健康监测上的应用

把传感器集成到结构中,实现在线实时评估或警告结构损伤情况,是未来航空航天工业发展的必然选择.近些年来,光纤传感系统受到了越来越多的关注,尤其是在先进复合材料结构健康监测方面.光纤传感器中应用最多的是光纤光栅( FBG)传感器,它不仅可以在线测量结构的应变,进而间接测量结构的健康状况,还可以直接检测和评估复合材料结构的损伤情况,如横向裂纹,脱层损伤等,从而实现对结构的健康监测.     

光纤布拉格光栅传感器监测环氧树脂固化收缩研究

采用光纤布拉格光栅传感器对处于自由状态的热固性树脂在固化工艺过程中的温度和应变进行了实时在线监测,并且利用传感器的测量数据得到了固化后树脂在冷却阶段的热膨胀系数。结果表明:应用光纤布拉格光栅传感器能够实现从树脂凝胶点开始对固化过程中由于体积变化导致的树脂内部应变变化实时在线监测;传感器测得的固化后树脂在冷却阶段的热膨胀系数结果与热膨胀仪的测量结果相当;利用光纤布拉格光栅传感器测量热固性树脂的固化收缩具有较高的灵敏度和可靠性。     

光纤光栅和分布式光纤传感器监测系统研究对比分析及在管廊工程中应用建议

本文介绍了当前国内应用最广泛的结构监测系统,对光纤光栅和分布式光纤传感器监测系统研究对比分析,并给出了光纤光栅传感监测系统在管廊工程中应用建议。     

光纤传感器监测复合材料热压釜固化实验研究

利用最新发展的光纤传感技术可以对材料内部的固化情况进行全面有效的监测,例如,监测固化温度,粘滞度、孔隙率、压缩进程等.同时,基于监测信号实时调整工艺过程,就可以保证产品的质量.本文给出利用光纤传感器监测复合材料热压釜固化进程中粘度变化的实验结果,井对影响传感器工作的因素进行了分析.     

FBG智能传感器及其在土木工程中的应用研究

光纤光栅传感器已经越来越得到土木工程界的认可,并应用到了实际工程.针对大型土木工程结构长期健康监测的变形监测需要,在光纤光栅传输理论的基础上,分析了光纤光栅应变与温度传感特性以及光纤光栅应变传感的温度补偿原理和方法;研制开发出满足工程应用的光纤光栅封装传感器、FRP-OFBG复合智能筋、光纤光栅智能拉索;此外,考虑传感器开发和工程应用的需要,研究了光纤光栅应变传感的界面传递机理和误差修正.最后,建立了光纤光栅智能监测系统,并成功地将光纤光栅传感器应用到实际桥梁结构的施工与运营监测.     

水压力传感器系统在河床冲刷深度 实时监控中的应用研究

阐述了桩基础范围内的河床冲刷实时监测的必要性;介绍了水压力传感器监测系统的应用、技术难 点和解决方案。通过潮位监测点的设置,有效解决了水位波动的修正问题,采用依托于基桩的单点定位埋设法 实现了传感器可靠定位和传感器信号的可靠传输,苏通大桥的工程实践表明,该方法具有实时性、连续性、长 期性和精度高的特点。根据实测结果分析了桩基础范围内河床局部冲刷的机理。     

智能复合材料中FBG智能夹层的研究

光纤自诊断系统是智能复合材料结构的重要组成部分，但将光纤埋入复合材料中还存在着诸多问题．解决这些问题最有潜力的技术途径是将光纤传感器集成在一起形成一个模块化的便于埋入复合材料中的光纤智能夹层。基于FBG传感器的优点，对FBG智能夹层进行了研究。研究结果表明，智能夹层的埋入对复合材料结构的强度性能影响较小，智能夹层中FBG传感器波长偏移与应变具有良好的线性关系，可以将智能夹层埋入复合材料结构内部，利用FBG传感器网络和先进信息处理技术，建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。     

刚构-连续梁桥健康监测系统设计

为了解决刚构-连续梁桥结构健康监测系统的建设问题,以金水沟大桥为研究对象,针对刚构-连续梁桥的结构环境和受力特点,研究了刚构-连续梁桥健康监测系统的监测内容,系统组成、作用及原理,提出了建立健康监测系统项目的选择依据,并对金水沟大桥健康监测系统的构成、主要功能、监测仪器选择以及传感器布置等进行了分析,为金水沟大桥健康监测系统的建立提供科学依据,同时也为此类桥梁健康监测系统的建设提供参考。     

叶尖定时旋转叶片实时振动测量技术

设计了一套基于叶尖定时传感的旋转叶片振动测量系统。系统主要由光电传感系统、数据采集与预处理系统、叶片振动数据处理系统三部分组成。叶尖定时传感器采用单根光纤发射、多光纤接收的 Y 型结构,并用高性能专用集成芯片完成弱光信号的放大检测,使传感器信噪比大于500,信号带宽大于 50MHz。利用 CPLD 和 DSP 技术,实现了叶尖定时信号的高速实时采集与处理;建立了同步共振条件下叶片振动的数据处理模型,实现了叶片振动的实时监测。整套测量系统在现场某大型压气机上进行了原理性验证,在转速高达 9210rpm的情况下测得的同步共振最大幅值为 0.4231mm,接近于同等条件下国外的测量结果,从而验证了整套测量系统的可靠性。     

大跨斜拱桥结构健康监测系统的设计与开发EI北大核心CSCD

沈阳伯官大桥是中国首座六跨中承式飘带形提篮斜拱桥,为确保该桥在施工及服役期间的安全,对其设计并安装了一套完整的结构健康监测系统。介绍了安装系统的仪器选型及测点布设方案,监测系统的功能、构成及其实现过程,包括传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据管理子系统以及状态评估子系统。为满足传感器数量多、分布广、信号测量精度和同步性要求高的需求,自主研发了一套分布式结构健康监测数据同步采集仪器,实现了多类型传感器及多终端设备之间的精准同步采集。该监测系统为实时监测桥梁的响应,在线把握桥梁的性态,合理制定桥梁的养护计划,提供了有效的手段。