光纖光柵技術(shù)應(yīng)用于橋梁監(jiān)測(cè)

　　光纖光柵是20世紀(jì)90年代以來(lái)上新興的一種在光纖通信、光纖傳感等光電子處理領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景的基礎(chǔ)性光纖器件。光纖光柵是以光纖為基本材料，通過(guò)激光加工形成的一種特殊器件，能夠?qū)M足布拉格條件的光進(jìn)行反射，在實(shí)際工程中，要檢測(cè)的點(diǎn)如果受到應(yīng)變、溫度、壓力、位移和加速度等變化，波長(zhǎng)就會(huì)改變，這樣通過(guò)檢測(cè)波長(zhǎng)的變化就可以檢測(cè)出此點(diǎn)的應(yīng)力狀況。進(jìn)而可以判斷出被檢測(cè)物體的安全狀況。

　　同傳統(tǒng)的電傳感器相比，光纖光柵傳感器具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1）多個(gè)相同或不同類型的傳感器可以串接復(fù)用在一根光纖上，系統(tǒng)集成度高；

　　2）單根光纖上串接的傳感器間隔可以是幾厘米或幾十公里，直接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸測(cè)量精度和分辨率高；徐州橋梁檢測(cè)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)

　　3）傳感器的零偏值不漂移，屬于量測(cè)量，長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定；

　　4）環(huán)境適應(yīng)性好，可長(zhǎng)期用于高溫、高濕及存在化學(xué)侵蝕等的惡劣環(huán)境；

　　5）重量輕，體積小，安裝使用方便；

　　6）以光信號(hào)中心波長(zhǎng)值表征被測(cè)量，不受光強(qiáng)波動(dòng)及傳輸光纖彎曲損耗等影響。

　　傳感器串接鏈具有自愈合功能：正常工作時(shí)，只需將傳感串接鏈的首端或尾端接到光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀即可實(shí)現(xiàn)所有傳感器信號(hào)的同時(shí)檢測(cè)；一旦施工中的意外情況或其他災(zāi)害導(dǎo)致傳感器串接鏈斷損，則可以將傳感鏈的另一端也接到光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀，此時(shí)以斷點(diǎn)為界，左右兩側(cè)所有的傳感器分別通過(guò)串接鏈的首端和尾端連接到光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)自愈合。

　　基于光纖光柵傳感系統(tǒng)的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)以橋梁結(jié)構(gòu)為平臺(tái)，應(yīng)用新型光纖光柵傳感技術(shù)，對(duì)橋梁上關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)變形、環(huán)境溫度分布、地下水位、結(jié)構(gòu)振動(dòng)等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)橋梁在各種環(huán)境、荷載等因素作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，并能有效地提供橋梁養(yǎng)護(hù)管理的科學(xué)依據(jù)，顯著提高橋梁的整體管理水平，從而能夠大限度地確保橋梁安全運(yùn)營(yíng)，預(yù)診斷橋梁病害和延長(zhǎng)橋梁使用壽命。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

　　1）準(zhǔn)分布式全光測(cè)量及傳輸。光纖光柵傳感器本身為無(wú)源器件，傳感信號(hào)的感測(cè)及傳送均為光信號(hào)，因而監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有電子設(shè)備，不受電磁干擾，無(wú)需做雷擊防護(hù)。

　　2）測(cè)試精度高且具有準(zhǔn)確的測(cè)點(diǎn)空間定位能力。光纖光柵傳感器結(jié)構(gòu)小巧且布設(shè)距離沒(méi)有限制，可以準(zhǔn)確定位各測(cè)點(diǎn)的空間位置。實(shí)時(shí)性好，系統(tǒng)中所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同步數(shù)據(jù)采集頻率可在毫秒級(jí)到秒級(jí)設(shè)定 徐州橋梁檢測(cè)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)

　　3）系統(tǒng)安裝及長(zhǎng)期使用過(guò)程中無(wú)需定標(biāo)。光纖光柵本質(zhì)穩(wěn)定，不存在零點(diǎn)漂移。由于光纖光柵采用光中心波長(zhǎng)表征物理量測(cè)量值，屬于數(shù)字量，光源的老化衰減及傳輸光纖布設(shè)、使用過(guò)程中由于彎曲、擾動(dòng)而引入的光信號(hào)衰減不影響測(cè)量精度。光纖傳感分析儀無(wú)可動(dòng)部件，長(zhǎng)期使用無(wú)需標(biāo)定。

　　4）高可靠性。光纖傳感器和傳輸線路均為石英光纖，可在惡劣溫濕度環(huán)境保持?jǐn)?shù)十年工作壽命。