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本文提出一种用于混凝土结构钢筋腐蚀监测的光波导传感方案,该方案基于用金属膜层局部取代光波导的介质包层,构成腐蚀敏感膜,从而获取金属腐蚀信息。本文依据波导理论定性分析了该方案的腐蚀传感原理,提出了在光纤表面形成与钢筋材料相同的FeC合金膜的电化学镀膜方法,通过引入化学镀银夹层充当电镀负极,解决了光纤与FeC合金亲和性差的问题。在平板波导材料上研究了电化学镀膜工艺,并研制出含有Ag 夹层的Fe- C合金膜层的光纤腐蚀传感器,用多种加速腐蚀介质评价了该传感器的腐蚀传感特性,结果证实了所提传感方案的可行性。 相似文献
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基于分布式布里渊光学时域反射的光纤腐蚀传感器的实验研究 总被引:2,自引:2,他引:0
研究开发了一种用于监测钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的基于分布式布里渊光学时域反射(BOTDR)的光纤腐蚀传感器,探讨了布里渊传感技术中有效测点的选择方法,并推导了适用于布里渊光纤腐蚀传感器的钢筋腐蚀定量评价公式。利用电化学加速腐蚀实验系统对埋入混凝土试件中的布里渊光纤腐蚀传感器的性能进行了实验研究,利用推导的钢筋腐蚀定量评价公式和布里渊分析仪采集到的数据对钢筋腐蚀的程度进行了实时监测。实验研究表明,该传感器能够有效监测钢筋的早期腐蚀,并实现了对腐蚀的准分布式、实时和定量测量。布里渊光纤腐蚀传感器对钢筋质量损失率δ的有效监测范围约为0.0~0.1%,分辨率约为1.1×10-5。 相似文献
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光纤传感器在混凝土结构内应力检测中的应用 总被引:6,自引:0,他引:6
由于光纤传感器体积小,集传感与传输于一体,无电磁干扰等一系列优点,在机敏复合材料中得到广泛应用。文章提出将光纤传感器埋入混凝土结构中,实时、在线监测混凝土结构内部应力状态的变化,即一种机敏建筑结构雏型。讨论了混凝土结构中埋入光纤传感器的埋入方式,受压、受弯引起的光强输出变化与混凝土结构内部状态的关系,并对埋入光纤传感器的混凝土构件三点弯曲梁、圆柱构件进行了实验研究。实验结果表明,光纤传感器的输出变化能反映混凝土构件内部应力变化情况及裂缝的发生、发展等情况 相似文献
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一种监测钢盘腐蚀的光波导传感方法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文提出一种用于混凝土结构钢筋腐蚀监测的光波导传感方案该方案基于用金属膜层局部取代光波导的介质包层,构成腐蚀敏感膜,从而获取金属腐蚀信息。本文依据波导理论定性分析了该方案的腐蚀传感原理,提出了在光纤表面形成与钢筋材料相同的Fe-C合金膜的电化学镀膜方法,通过引入化学镀银夹层充当电镀负极,解决了光纤与Fe-C合金亲和性差的问题。在平板波导材料上研究了电化学镀膜工艺,并研制出含有Ag夹层的Fe-C合金 相似文献
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郭照华 《光纤与电缆及其应用技术》1996,(5):44-47
本文介绍了光纤传感器埋入混凝土建筑材料与结构中的应用,包括结构状态监测与评估、实验应力分析、服务设施的管理及控制,并介绍了传感阵列输出信号的神经网络处理原理与技术。 相似文献
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基于钢筋混凝土中钢筋锈蚀膨胀和光纤布拉格光 栅(FBG)应变测量原理,设计了一种新型的FBG金属腐蚀传感器。传感器由FBG腐蚀测量传 感器、FBG温度补偿传感器和带有通槽、凹槽、 通孔的钢筋件组成。FBG腐蚀测量传感器用于测量钢筋锈蚀引起的应变,FBG温度补偿传感器 用于消除温 度交叉敏感特性。钢筋件的通槽用环氧树脂填充后,把腐蚀测量传感器的FBG紧密缠绕在钢 筋件的表面, 并固定在环氧树脂固定点上。温度补偿传感器的FBG经过增敏处理后布置在通孔中。推导了 钢筋锈蚀率与FBG波长的理论计算公式;制作了用水泥砂浆封装的FBG金属 腐蚀传感器;最后在制作的混凝土试件上进行加速腐蚀实验,考核传感器的性能。实验结果 表明,设计的FBG 金属腐蚀传感器能够直接测量钢筋的锈蚀程度,并且具有较大的量程,可实现钢筋 混凝土结构中钢筋的 轻微锈蚀和较严重锈蚀情况监测,适用于建筑、桥梁和隧道等领域钢筋混凝土结构中钢 筋锈蚀的结构健康监测。 相似文献
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混凝土结构中钢筋腐蚀监测的光纤传感技术 总被引:7,自引:0,他引:7
综述了混凝土结构内部钢筋腐蚀监测的光纤传感技术最新进展,分析了钢筋腐蚀产生的原因及现象,介绍了几种光纤腐蚀传感的原理及特点,指出了今后的发展趋势。 相似文献
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混凝土中基于预埋式LPFG波长解调的耐久性健康监测 总被引:3,自引:3,他引:0
为了实现混凝土结构的耐久性健康监测,提出基于长周期光纤光栅(LPFG)折射率特性,将LPFG预埋入混凝土结构中,通过对LPFG的波长解调,实现钢筋锈蚀监测。钢筋发生锈蚀后,钢筋钝化层表面附近Cl-浓度的改变将影响钢筋周围混凝土的折射率,对LPFG进行波长解调并进行温度补偿,获知环境折射率变化进而判断钢筋的锈蚀程度。实验结果表明,钢筋锈蚀率达到12.6%时,对应的锈水折射率1.353 6仍小于LPFG可监测到的折射率范围,并实验获得了LPFG谐振波长漂移量与钢筋锈蚀率之间的对应关系。本方法无需化学试剂,全光纤化,能够准确地实现混凝土结构中钢筋锈蚀的早期至中期监测。 相似文献
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混凝土中钢筋锈胀分布式光纤监测试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
采用布里渊光时域反射测量技术(BOTDR),对混凝土中钢筋锈蚀引起的混凝土膨胀进行了在线分布式光纤监测试验研究。在质量分数为5%的氯化钠溶液中放置两个钢筋混凝土柱模型,并对其中一个混凝土柱中的钢筋通电加速其锈蚀,然后通过BOTDR得到的分布式监测数据对比两者的锈蚀变形。试验结果表明,基于BOTDR的分布式光纤监测技术,能够有效地定量监测钢筋锈蚀引起的外围混凝土膨胀变形的过程,尤其对于钢筋的非均匀锈蚀,这一技术更显示出其突出优越性,为混凝土中钢筋锈蚀监测提供了一种新的技术和方法。 相似文献
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随着经济的高速发展,金属材料腐蚀时刻影响着安全生产,对国民经济造成了重大损失,因此如何有效地监控金属材料腐蚀就显得特别重要。对目前用于金属材料腐蚀监控的光纤金属腐蚀监控技术进行了分类,分析了各种技术的优缺点以及光纤金属腐蚀传感器的工作原理、研究应用现状及发展趋势。 相似文献
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深入分析了光纤布喇格光栅(FBG)裂缝传感原理,研究了基于FBG传感的分布式裂缝监测技术。为验证FBG裂缝传感的可行性,进行了混凝土模型试验发现,FBG能准确监测到裂缝发生和扩展及其过程中的定量规律;串联在一根光纤上的多只FBG传感器能进行分布式监测,在不知裂缝的具体位置和走向的情况下,能监测混凝土结构裂缝的发生和发展。 相似文献