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光纤传感器技术在土木工程的广泛应用
2020-07-09 点击率:75

光纤传感器是以光学量转换为基础,以光信号为变换和传输的载体,利用光导纤维输送光信号的一种传感器。光纤传感器主要由光源、光导纤维(简称光纤)、光检测器和附加装置等组成。光源种类很多,常用光源有钨丝灯、激光器和发光二极管等。光纤很细、较柔软、可弯曲,是一种透明的能导光的纤维。  



光纤具有很多优异的性能,例如:具有抗电磁和原子辐射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。   

光纤传感器已被广泛应用于国防、电力、石油、建筑、医学等领域,伴随着物联网技术的发展,光纤传感器将与无线传感技术一起在物联网中起到更为重要的作用。 

随着光纤传感器技术的发展,在土木工程领域光纤传感器得到了广泛的应用,据调查,使用光纤传感器所测出的数据更加符合标准,能为土木工程的施工建设提供详细准确的数据参考。   

光纤传感器与普通传感器相比一般来说更加小巧,因此可以深入混凝土的损伤裂缝中进行测量,可以黏贴在结构物表面用于测量,同时也可以通过预埋实现结构物内部物理量的测量,以确定混凝土内部损伤的形式及扩展方式;用来测量混凝土结构变形及内部应力,检测大型结构、桥梁健康状况等,其中最主要的都是将光纤传感器作为一种新型的应变传感器使用。  

光纤传感器质量比较轻,能够倒置粘贴在天花板,或野外的树枝及山洞壁上,可以从各种不同的角度进行测量。利用预先埋入的光纤传感器,可以对混凝土结构内部损伤过程中内部应变的测量,再根据荷载-应变关系曲线斜率,可确定结构内部损伤的形成和扩展方式。通过混凝土实验表明,光纤测试的载荷-应变曲线比应变片测试的线性度高。   

在土木工程领域,光纤传感器多用来测量大型的结构、桥梁的安全性能、混凝土结构变形及内部的应力等等,最重要的是光纤传感器作为一种新型的应变传感器而发挥出巨大的作用。 



作者:传感发烧友

来源:传感器专家网 

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