大范围光纤Bragg 光栅压力传感器增敏实验研究

为了检测岩层内部变形及其发展过程,采用埋入光纤Bragg光栅传感器的方法对水泥砂浆试件变形进行监测。制作了9种配比,36个试件,在实验室分别用MTS-815伺服试验机和WE-30型万能材料试验机进行了单轴压缩实验,并对3个埋有光纤光栅传感器的水泥砂浆试件作了深入分析。研究表明,埋入试件内部的光纤传感器在变形范围内能反映出试件内部的摩擦、滑移等现象;灰砂比为1,水灰比为0.5时抗压强度和弹性模量最大,泊松比差别很小,且无论水灰比怎么变化,试件都有抗压强度和弹性模量减小,泊松比增大的趋势;得出了最有

近年来光纤光栅在传感领域中的应用研究日益得到关注,其中光纤光栅波长解调是光纤光栅传感器得到应用推广的关键之一。针对大型建筑结构监测应用领域,研制了一种便携式光纤Bragg光栅波长解调仪。解调仪基于无源比例解调原理,以熔融拉锥器件作为线性滤波器,采用锁相放大技术提取微弱信号,并利用单片机控制光纤Bragg光栅波长信息的采集、显示以及存储。解调仪结构简单、成本低,可实现大量程波长测量。实验表明,该光纤光栅解调仪解调范围达15 nm,波长测量精度为12. 4 pm。

为提高光栅阵列测温仪表的测量精度，使之满足大容量、长距离、高精度的测量要求，采用高低温交变湿热试验箱装置，在恒定湿度、无应力的情况下对光纤Bragg光栅（FBG）传感器的温度传感特性进行了实验研究，温度范围为-20~80 ℃。结果表明各FBG传感器的中心波长λB与温度T的线性相关系数均低于0.999；若采用二阶拟合曲线，其相关系数均大于0.999 8，因此可采用二阶拟合曲线表示FBG传感器中心波长与温度的关系。由于各FBG传感器的二阶拟合曲线系数a、b、c均不同，无法用一组固定系数标定所有FBG