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,也有很大的市场一般通过焊接或膨胀螺栓的方式进行安装固定,亦可采用粘贴的方式固定。重庆分布式光纤应变传感器方案
无锡智泰柯云传感科技有限公司已研制并投入市场的产品有:分布式布里渊应变应力监测系统(DTSS)、光纤光栅传感器及产品(FBG)、分布式光纤测温产品(DTS)、分布式光纤振动监测设备、接地电流监测产品、基于视觉技术动态挠度及模态识别监测产品。分布式布里渊应变应力监测系统(DTSS):用于输油管道、基坑、隧道等方面的结构健康监测;光纤光栅传感器及产品(FBG):用于桥梁、隧道、输油管道、边坡、古建筑等结构健康监测;分布式光纤测温产品(DTS):用于新能源、电力电缆、输油管道等大空间、长距离的温度监测;分布式光纤振动监测设备:用于长输油气管线、埋地电缆的防第三方破坏、交通护栏的撞击抱紧监测;接地电流监测产品:用于电缆接地电流监测。重庆分布式光纤应变传感器方案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。
DFVS的应用1.地震监测DFVS可以实现对地震信号的监测,可以用于地震预警、地震研究等领域。由于DFVS具有高灵敏度、高分辨率、高精度等优点,可以实现对微小地震信号的监测。2.结构健康监测DFVS可以实现对建筑物、桥梁、隧道等结构的振动监测,可以用于结构健康监测、结构安全评估等领域。由于DFVS可以实现对光纤全长的振动监测,因此可以实现对结构的监测。3.管道泄漏检测DFVS可以实现对管道的振动监测,可以用于管道泄漏检测、管道安全评估等领域。由于DFVS可以实现对光纤全长的振动监测,因此可以实现对管道的监测。4.边界安防DFVS可以实现对边界的振动监测,可以用于边界安防、入侵检测等领域。由于DFVS可以实现对光纤全长的振动监测,因此可以实现对边界的监测。四、DFVS的发展趋势随着科技的不断发展,DFVS的应用领域将会越来越广。未来,DFVS将会在地震监测、结构健康监测、管道泄漏检测、边界安防等领域得到更广的应用。同时,随着技术的不断进步,DFVS的灵敏度、分辨率、精度等性能将会不断提高,使得DFVS在各个领域的应用更加广。
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。光纤光栅传感器可以同时监测多个点,实现分布式测量,提高监测效率。
传感器应用范围广,在各个领域、行业备受青睐。传感器的常见构成要素除了敏感元件和转换元件外,还包括变换电路和辅助电源。其中:敏感元件的直观性强,能够输出与之相关的各类物理量信号;转换元件的价值在于更改上述元件输出的内容,转变为电信号的形式;变换电路的主要作用是放大、调制转换元件输出的电信号;无论是转换元件还是变换电路,都离不开辅助电源的供电。传感器作为一种常见装置,可感知外界信息并进行转化,使之以可利用的信号形式存在。传感器的价值和作用在于转化感知到的模拟信号,使之以电信号的形式显示。这一过程被称为模数变化过程,主要构成元素为传感器末梢和信号变化装置。前者的作用在于感知外界信息。传感器具备数字化、智能化、系统化、微型化和网络化等特征,为自动检测及控制过程中的首要环节。充分发挥传感器的作用和价值,能够使物体更加立体、形象。依据感知功能,可将传感器细分为热、光、磁、气和色等各类敏感元件。文章不一一举例,着重探讨温、光、力和磁四个方面。双光栅封装结构可实现温度的自我补偿,计算方便,可多个或同其他类型的光纤光栅传感器串接,实时监测。重庆分布式光纤应变传感器方案
光纤光栅传感器的精度和灵敏度非常高,能够达到微应变和微摄氏度级别的测量。重庆分布式光纤应变传感器方案
分布式光纤振动传感器的系统组成分布式光纤振动传感器系统通常包括以下组成部分:激光源:提供光源,通常采用半导体激光器。光纤:用于传输激光信号,同时感应外部振动。信号处理器:分析从光纤中接收到的散射信号,提取出振动信息。通信单元:将处理后的信号传输到计算机或其他控制设备。电源:为系统提供电力。分布式光纤振动传感器的应用分布式光纤振动传感器具有高灵敏度、高精度、长距离监测等优点,因此在许多领域都有广泛的应用。以下是几个具体应用示例:安全监控:分布式光纤振动传感器可以用于监测重要设施和区域,如机场、铁路轨道、建筑等。当有人或车辆靠近时,传感器会立即检测到并触发警报。结构健康监测:分布式光纤振动传感器可以用于监测大型桥梁、高层建筑等结构的健康状况。通过对结构的振动响应进行监测和分析,可以评估结构的稳定性和安全性。地震学研究:分布式光纤振动传感器可以用于地震观测网络,实现对地震活动的实时监测和定位。这对于地震预警和地震科学研究具有重要意义。交通控制:分布式光纤振动传感器可以用于监测道路和桥梁的车辆流量。通过分析传感器的输出信号,可以提取出行车规律,为交通管理和控制提供决策支持。重庆分布式光纤应变传感器方案