光纤光栅监测仪器在长距离隧洞中的应用

发布时间：2021-11-26 07:47

　　在水利工程建设中,长距离隧洞的建设规模日益趋增,采用振弦式和电阻式监测仪器已很难满足远程工程监测的技术要求。结合杭州市第二水源千岛湖配水工程,介绍光纤光栅监测技术在长距离隧洞工程中的应用。 

【文章来源】：浙江水利科技. 2020,48(06)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

光纤光栅仪器典型断面监测布置图 单位:cm

由于仪器采用串联的方式,为防止采集过程中设备或线缆断路造成数据丢失,施工过程中将两端光纤引出,以保证数据通道的有效性,最终在断面汇合,采用主光缆合并连接后引至终端解调仪位置。通过对仪器波长的采集和出厂设定的参数系数进行分析计算,得出断面位置的应力应变变化情况[5]。光纤光栅仪器断面监测系统结构见图3。4.2 光纤光栅监测技术要求

FBG传感检测是通过改变纤芯区折射率,产生小的周期性波动,通过调制器解码生成成果。当检测点或周边温度和应力发生变化,光纤在轴向上随之产生变化,传输周期变大而光纤芯层和包层半径变小,通过光的弹性效应改变光纤折射率引起光栅波长偏移,拟合计算得到被测结构的应变量。系统原理见图1。在光纤中,由于纤芯折射率在光纤的轴向上呈现周期性变化,形成FBG,同时在一定条件下,当入射波长与FBG的周期符合公式(1)时,光栅对入射激光进行反射。FBG反射的波长λB与栅格间距及光纤折射率呈线性函数关系,光纤轴向发生应变或温度变化即可引起栅格间距及折射率的变化,反射波长也随之发生相应改变,通过检测λB的变化量得到光纤变形量或温度变化量。


本文编号：3519703