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- 光纖光柵傳感技術在抗滑樁模型實驗中的應用
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/3/3
隨著科學技術的發(fā)展，測試技術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代測試技術的重要發(fā)展內容。將光柵傳感技術開發(fā)成一種新的測試技術，正是這種發(fā)展趨勢的具體體現(xiàn)。Bragg光柵傳感器不僅在通訊領域有著廣闊的應用前景，而且，還因其有反射波長會隨著溫度、應力的變化而發(fā)生改變的特點，所以，被用來制成測量傳感器用于工程的健康監(jiān)測。國內目前仍處于實驗研究階段，離實用化還有很大的距離。本文介紹了光纖光柵傳感技術在滑坡防治抗滑樁結構模型實驗測試中的應用情況。通過實驗測試，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的一些使用經(jīng)驗和需要注意的事項，為把該項技術應用于實際工程測試作了一些探索。
一、Bragg光柵傳感技術在抗滑樁模型實驗中的應用
目前，在滑坡災害防治中，抗滑樁已成為一種主要的防治技術措施被廣泛使用�；麦w與抗滑樁是一個相互作用的復雜系統(tǒng)。為此，本文通過滑坡物理模型實驗，對抗滑樁在滑坡防治中的作用機理進行更深入的研究與探討。在模擬滑坡的基礎上，對抗滑樁的受力進行了測試。為了保證實驗測試數(shù)據(jù)的準確，在實驗中，同時采用了FBG傳感器和電測傳感器進行測試，并將2種測試結果進行分析比較。
1、FBG傳感器的標定
從上面光纖光柵測試技術原理可以看出：光纖光柵測試技術測出的數(shù)據(jù)是Bragg波長的變化量，Bragg波長的變化量與應變值的關系，在Bragg波長為1500nm時，典型的溫度和應變靈敏度分別為0.011nm/℃和0.0012nm。為了更準確地把光波波長的變化量轉換成應變量，本文按照常規(guī)的材料力學實驗，以待測抗滑樁的材料為原料，做了一個懸臂梁的標定實驗，如圖1所示。
圖1 FBG傳感器的標定測試系統(tǒng)
由于實驗基本在常溫下進行，實驗時，溫差極微甚至為零，所以，在標定實驗中，沒有考慮溫度補償。通過對實驗測試數(shù)據(jù)處理，求出FBG傳感器的讀數(shù)與應變之間的關系為
ε=1143.15Δλ+10.5826，（1）
式中ε為應變值，10-6；Δλ為波長讀數(shù)的變化值，nm。
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