直接监测钢筋锈蚀的光纤传感技术

介绍了直接监测混凝土结构中钢筋锈蚀的光纤传感技术和各监测方法的原理、监测参数及优缺点,并提出改进这些监测方法的思路.鉴于土木工程中钢筋锈蚀环境的复杂性和监测的长期性,监测方法必须反映混凝土中钢筋锈蚀的实际环境,传感器设计必须保证监测精度和耐久性,并尽量扩大钢筋锈蚀率的测量范围,以使其在土木工程中具有可行性.     

基于WSNs的混凝土中钢筋腐蚀度无线监测系统设计

针对钢筋腐蚀传统监测方法的不足,提出了一种基于无线传感器网络(WSNs)的混凝土中钢筋腐蚀度远程监测系统的设计方案.该系统将WSNs技术与监测钢筋腐蚀的电化学方法相结合,利用MnO2全固态参比电极来跟踪测量混凝土结构中钢筋的腐蚀电位,选用低功耗芯片CC2530作为WSNs节点的射频收发器,将WSNs节点采集到的电位信号通过WCDMA网络和Internet发送到上位机,上位机采用Lab-VIEW软件设计一种人性化的监测界面,显示采集的混凝土钢筋腐蚀信息.实验结果表明:该系统采集到的电位信号能够较好地反映钢筋腐蚀程度,性能稳定,可靠性较强.     

埋入式FBG混凝土应变传感器特性研究

光纤光栅传感技术在混凝土结构健康监测中具有广泛应用前景。研究了一种埋入式光纤光栅混凝土应变传感器,从力学角度理论分析了埋入式光纤光栅应变传感器的工作原理,并对传感器的结构和制作工艺上展开了详细的分析和有限元验证,并对传感器的性能进行了试验研究,试验结果表明:该结构的传感器具有较好的重复性、一致性和温度补偿特性。     

一种新型光纤腐蚀传感器

报道了一种用电化学方法制备的光纤腐蚀传感器,通过光纤纤芯上电镀的Ｆｅ－Ｃ合金膜传递腐蚀信息,实现腐蚀监测,初步实验结果表明,当Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐蚀时,光纤输出的光功率增加３５％,且钝化的Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐时,传感器响应时间比未钝化的膜延长三倍,与金属钝化理论分析结果一致。     

一种新型光纤府蚀传感器􀀁

报道了一种用电化学方法制备的光纤腐蚀传感器（ＦＯＣＳ）,通过光纤纤芯上电镀的Ｆｅ－Ｃ合金膜传递腐蚀信息,实现腐蚀监测．初步实验结果表明,当Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐蚀时,光纤输出的光功率增加 ３ ５％,且钝化的 Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐蚀时,传感器响应时间比未钝化的膜延长三倍,与金属钝化理论分析结果一致。     

分布式光纤传感用于大坝基座裂缝监测

分布式光纤传感技术对大型混凝固结构,如大坝与桥梁,进行裂缝监测意义重大,其分布式检测能力对具有强随机性的大坝裂缝监测效果更显著.一种新型分布式光纤传感器埋入混凝土并与预期裂缝相交一定斜角,当裂缝出现引起光纤局部微弯,并诱发瑞利散射光产生衰减,用光时域反射技术实现分布式检测.将该种传感器用于四川石棉冶勒大坝裂缝监测,结果表明:该光纤传感器不仅对裂缝宽度、位移具有高分辨率(0.02 mm)、大动态范围(4.8 mm),而且有较高的定位分辨率(0.2 m),为发展该类分布式光纤传感监测系统提供了较好的技术基础.     

基于短栅区光纤光栅传感器的油气管线腐蚀在线监测系统研究

基于短栅区光纤光栅传感器设计了一种油气管线腐蚀在线监测系统。对应油气管线外表面周向非线性应变,该系统可以测量油气管线腐蚀缺陷,保障管线安全运行。通过对管线圆柱型腐蚀缺陷周向应变特性及光纤光栅应变传感模型的理论分析,设计了3mm短栅区光纤光栅的应变传感阵列,并在模拟油气管道上验证了测量圆柱型缺陷表面周向非线性应变的可行性。结合波分复用、时分复用技术及光纤光栅解调系统可以组成解调7×7个应变及1个温度补偿共计50个光纤光栅传感器的在线监测系统。该系统已应用于中海油渤南龙口天然气终端处理厂,监测结果表明该在线监测系统稳定可靠,是监测油气管线腐蚀状况,保障管线安全运行的一种有效可靠方法。     

熔融七芯光纤球对称的Mach-Zehnder干涉传感特性

提出了一种基于七芯光纤和单模光纤熔球对称型Mach-Zehnder干涉传感器。单模光纤端面熔接制作直径180μm光纤球,将2个光纤球中间熔接一段七芯光纤,位于Mach-Zehnder干涉结构中间的七芯光纤长度为9 mm。传感器外界环境温度、曲率的改变都会使传感器的纤芯基模和包层模的光程差发生改变,从而引起传感器干涉谱发生变化,通过监测干涉谱可以实现对外界物理量的测量。通过建立的有限差分光束传播法仿真分析结果可知:光纤球结构增加了七芯光纤的光耦合效率,七芯光纤结构的干涉效应得到了有效改善。实验结果表明:当温度在20～95℃范围内变化时,传感器的温度灵敏度为58. 97 pm/℃,线性度为0. 996 22;曲率在0～1 m~(-1)变化范围内,传感器的曲率灵敏度为2. 55 nm/m~(-1),线性度为0. 996 73。设计的传感器结构紧凑、制作工艺简单、可靠性高。     

光纤位移传感器综述

基于普通位移传感器与光纤位移传感器两者的性能特征,概述光纤传感技术在位移传感方面上的优势。将光纤位移传感器分为两大类：本征型和非本征型,并详细介绍各类光纤位移传感器的原理、结构以及特点。根据其原理进一步探讨光纤位移传感技术的发展与应用。     

发明与专利

【公开号】CN1598551 【公开日】2005．03．23 【分类号】GOIN21／84;GOID5／00 【申请日】2004．07．29 【申请人】中国船舶重工集团公司第七二五研究所 【地址】266071山东省青岛市市南区金湖路12号甲 【发明人】董飒英 【国际申请】 【代理机构】青岛海吴知识产权事务所有限公司 【代理人】韩振东 【摘要】本发明是一种监测金属腐蚀的沉积膜光纤传感器及其制备方法,其是一段光纤的纤芯,该传感器将被监测金属的呈现规律性改变的腐蚀光学信号,通过传输及监测仪器,显示并监测腐蚀的发生和发展。其是在该纤芯外表面上真空沉积有被监测的金属材料的敏感膜,该膜组织均匀致密地沉积在该纤芯外表面上,