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- 光纖光柵傳感技術(shù)在抗滑樁模型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/3/3
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)試技術(shù)也越來越朝著高精度、小型化和智能化方向發(fā)展，新型的傳感器的研制也是當(dāng)代測(cè)試技術(shù)的重要發(fā)展內(nèi)容。將光柵傳感技術(shù)開發(fā)成一種新的測(cè)試技術(shù)，正是這種發(fā)展趨勢(shì)的具體體現(xiàn)。Bragg光柵傳感器不僅在通訊領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，而且，還因其有反射波長(zhǎng)會(huì)隨著溫度、應(yīng)力的變化而發(fā)生改變的特點(diǎn)，所以，被用來制成測(cè)量傳感器用于工程的健康監(jiān)測(cè)。國(guó)內(nèi)目前仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，離實(shí)用化還有很大的距離。本文介紹了光纖光柵傳感技術(shù)在滑坡防治抗滑樁結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)測(cè)試中的應(yīng)用情況。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，不僅獲得了抗滑樁在滑坡體作用下的受力狀態(tài)，而且，摸索到了光柵傳感技術(shù)的一些使用經(jīng)驗(yàn)和需要注意的事項(xiàng)，為把該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程測(cè)試作了一些探索。
一、Bragg光柵傳感技術(shù)在抗滑樁模型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
目前，在滑坡災(zāi)害防治中，抗滑樁已成為一種主要的防治技術(shù)措施被廣泛使用�；麦w與抗滑樁是一個(gè)相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)。為此，本文通過滑坡物理模型實(shí)驗(yàn)，對(duì)抗滑樁在滑坡防治中的作用機(jī)理進(jìn)行更深入的研究與探討。在模擬滑坡的基礎(chǔ)上，對(duì)抗滑樁的受力進(jìn)行了測(cè)試。為了保證實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，在實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)采用了FBG傳感器和電測(cè)傳感器進(jìn)行測(cè)試，并將2種測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析比較。
1、FBG傳感器的標(biāo)定
從上面光纖光柵測(cè)試技術(shù)原理可以看出：光纖光柵測(cè)試技術(shù)測(cè)出的數(shù)據(jù)是Bragg波長(zhǎng)的變化量，Bragg波長(zhǎng)的變化量與應(yīng)變值的關(guān)系，在Bragg波長(zhǎng)為1500nm時(shí)，典型的溫度和應(yīng)變靈敏度分別為0.011nm/℃和0.0012nm。為了更準(zhǔn)確地把光波波長(zhǎng)的變化量轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量，本文按照常規(guī)的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)，以待測(cè)抗滑樁的材料為原料，做了一個(gè)懸臂梁的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，如圖1所示。
圖1 FBG傳感器的標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)
由于實(shí)驗(yàn)基本在常溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)時(shí)，溫差極微甚至為零，所以，在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中，沒有考慮溫度補(bǔ)償。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)處理，求出FBG傳感器的讀數(shù)與應(yīng)變之間的關(guān)系為
ε=1143.15Δλ+10.5826，（1）
式中ε為應(yīng)變值，10-6；Δλ為波長(zhǎng)讀數(shù)的變化值，nm。
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