基于布拉格光栅(FBG)的光纤测量链介绍

本文旨在帮助系统集成商和工程师为光纤监测解决方案选择合适的组件。这一点至关重要,因为所有主要结构(如桥梁、建筑物、管道和隧道)都暴露在产生应变和退化的因素中。如果不能对应变、温度等物理参数进行可靠、准确的监测,就可能检测不到故障和结构问题,造成灾害。

结构健康监测(SHM)作为一门学科,我们将向您展示如何进行设计一个典型的基于布拉格光栅(FBG)的测量链(在一根光纤中集成的多个传感器、解调仪和PC软件)。

结构健康监测-防止故障而不是修复损坏

大型和昂贵的结构,如隧道、桥梁和管道,需要对其结构完整性进行定期、经济有效的监测。以确保安全性和可靠性。

结构健康监测(SHM)在这方面起着至关重要的作用[1],因为它采取积极主动的方法进行维护和监测,而不是等待损坏发生后再进行修复。这种主动预防性方法可以节省资金,并防止结构意外故障。

但是,由于成本、传感器的混乱搭配以及解释应变数据的困难等原因,在主要基础设施中安装可靠和准确的SHM的必要性常常被忽略。当应变引起的结构损伤发生时,这就成为一个问题。而且它确实经常发生,因为民用基础设施暴露在多种负载和环境因素下,随着时间的推移,这些因素会导致结构磨损和退化。

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