甘肃分布式光纤应变传感器性能

目前已有的光纤光栅静力水准仪可以测量桥梁挠度，但静力水准仪（不仅是光纤光栅，还包括振弦式、电子式、雷达式等其他技术）均采用连通管的方式监测桥梁挠度，存在以下问题：（1）静力水准仪能测量桥梁的静态挠度，但是不能监测动态挠度，静力水准仪采用通液管的方式，即：需要防冻液完全流到传感器处形成液面产生压力才能准确监测压力或液面高度；（2）静力水准仪量程有限，静力水准仪做成桶状形式，不能做的太高，一般量程在300mm左右，常规的桥梁高程差均大于300mm，需要通过加装传感器的方式补偿高程差，造成一定的误差；（3）静力水准仪通过通液管中传递液体，一般采用内径8mm的PE软管，随着时间的推移，通液管液体的挥发，会逐渐形成气泡，监测误差慢慢变大。线性光纤光栅挠度计的开发基于光纤光栅高回弹性位移传感器，用于监测桥梁的动态挠度。光纤光栅寿命较长，监测/检测行业内公认：长期监测采用光纤光栅式，短期检测使用振弦式。甘肃分布式光纤应变传感器性能

目前已有的光纤光栅静力水准仪可以测量桥梁挠度，但静力水准仪（不仅是光纤光栅，还包括振弦式、电子式、雷达式等其他技术）均采用连通管的方式监测桥梁挠度，存在以下问题：（1）静力水准仪能测量桥梁的静态挠度，但是不能监测动态挠度，静力水准仪采用通液管的方式，即：需要防冻液完全流到传感器处形成液面产生压力才能准确监测压力或液面高度；（2）静力水准仪量程有限，静力水准仪做成桶状形式，不能做的太高，一般量程在300mm左右，常规的桥梁高程差均大于300mm，需要通过加装传感器的方式补偿高程差，造成一定的误差；（3）静力水准仪通过通液管中传递液体，一般采用内径8mm的PE软管，随着时间的推移，通液管液体的挥发，会逐渐形成气泡，监测误差慢慢变大。线性光纤光栅挠度计的开发基于光纤光栅高回弹性位移传感器，用于监测桥梁的动态挠度安徽传感器供应商其在石油和天然气工业、化学过程控制和医疗设备等领域也有着广泛的应用前景。

在建筑工程中，可以利用光纤传感器实时监测桥梁、大坝、重要建筑物等的温度、应力、压力、振动、倾角等物理量，以评估其短期及长期的结构安全性能。例如干涉陀螺仪和光栅压力传感器可预埋在混凝土等材料中，用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力。在大型工程中，因为需要实时监测，并且范围较广，所以主要使用的是连续性分布式光纤传感器。此外，城市管廊的信息化系统中，至少一半需要用到光纤，其系统动辄一公里几千万的造价，光纤系统即便在里面只占一小部分,也有很大的市场

光纤光栅传感系统稳定可靠：系统抗干扰能力强，全光纤测量及信号传输，不受强电场和强磁场的干扰；光纤光栅利用波长进行编码，具有自校正功能，使用过程中不会产生零点漂移，不需要重新标定，不受光波的频率特性影响和各种光强起伏引起的干扰；且传感器探头和传输光缆釆用特殊封装材料和方式，避免物理外力拉拽损坏。基于光纤光栅技术研制不同种类的传感器，包括上述内容中所叙述的用于桥梁结构健康监测的各类传感器，光纤光栅技术可以通过时分复用和波分复用技术实现多个光纤光栅传感器可串接，单个通道可以串接14个不同种类的传感器，前端传感器全是光纤传感器，信号传输采用普通通信光纤，实现“全光纤”监测。光纤传感器还可以用于环境监测，如测量空气中的污染物和噪音水平。

光纤传感器光缆可用于数据传输、温度测量、声音、振动和应变。光纤传感器光缆可用于单模（SM）和多模（MM）光纤或者两者的组合。对于MM光纤，选择直径为50µm或62.5µm的纤芯，与SM光纤相比这会使得更多的光在纤芯中传播。目前，在大多数情况下50µm纤芯优于62.5µm，并且已成为MM光纤的既定标准。除此之外，MM纤维的横截面具有渐变指数（GI），这意味着折射率在包层和纤芯之间的过度是逐渐的，这与阶跃折射率光纤相反。在突变光纤中折射率从纤芯到包层急剧下降（主要用于SM光纤）。SM光纤的纤芯直径为9µm，通过只允许光以一种模式传播将模式色散较小化。MM光纤用于DTS，SM光纤用于DAS。光纤传感器光缆的主要特点是能够对事件、温度、应变、振动和声学测量进行精确定位，不受电磁干扰（EMI）的影响，适用于危险区域，以及小型、灵活且纯被动传感器元件光纤传感器具有较长的使用寿命，因为光纤具有较好的化学稳定性和机械强度。江西LVDT传感器方案

随着光纤技术的不断发展，光纤光栅传感器的性能和应用范围将不断提高和扩大。甘肃分布式光纤应变传感器性能

光导纤维由纤芯、包层、外套组成。纤芯位于光纤的中心直径约为5~75um，是由玻璃或塑料制成的圆柱体，光主要在纤芯中传输。围绕着纤芯的圆筒形部分称为包层，直径约为100~200um，是用较纤芯折射率小的玻璃或塑料制成的。在包层外面通常有一层尼龙外套，直径约为1mm，它方面可以增强光纤的机械强度，起保护作用:另一方面用于以分辨各种颜色光纤。数值孔径NA是光纤的一个基本参数，它反映了光纤的集光能力。光纤端面的入射光只有处于20c的锥角内，进入光纤后才能满足全反射条件，此时界面的损耗很小，反射率可达0.9995。同时光纤的可弯曲性是它的一大优点。若一根直径为d的圆柱形光纤被弯曲成曲率半径为R的圆弧形，只要R24d，则给定的NA值范围以内的光线都可在弯曲光纤中传播。由于实际使用的光纤直径只有几十微米，所以光纤即使特别弯曲，局部光路仍可当成近似直线。甘肃分布式光纤应变传感器性能