基于光纖Bragg光柵的大量程預(yù)應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著大型預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程的迅速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的重要性日益突出，傳統(tǒng)檢測方式不適于預(yù)應(yīng)力監(jiān)測，利用大量程光纖Bragg光柵傳感系統(tǒng)可實現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力筋的長期監(jiān)測。本課題基于大量程光纖Bragg光柵傳感器和解調(diào)儀，對邊緣濾波法的傳統(tǒng)量程進行非線性擴展，開發(fā)了一套量程超過8.5nm，可承受超過7000με的預(yù)應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)，具體工作如下：
　　 1.根據(jù)大量程預(yù)應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)的性能指標，選擇邊緣濾波法來檢測波長的變化，利用粗波分復(fù)用器(

2、CWDM)作為線性濾波器，設(shè)計了系統(tǒng)方案，對寬帶光源進行了濾波優(yōu)化，設(shè)計了裸光纖Bragg光柵封裝為FBG預(yù)應(yīng)力監(jiān)測傳感器的方案，搭建了基于光纖Bragg光柵的大量程預(yù)應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)。
　　 2.從CWDM的傳輸特性出發(fā)，改進了邊緣濾波法量程小的缺點，創(chuàng)新性的提出對其量程進行非線性擴展，進行了理論驗證，可從傳統(tǒng)的3-4nm擴展至6-8nm；設(shè)計實驗，利用可調(diào)諧激光器模擬光纖Bragg光柵反射的窄帶光譜，測試結(jié)果表明該系統(tǒng)實際量程達

3、8.5nm。
　　 3.在LabVIEW環(huán)境下編寫了光纖光柵傳感系統(tǒng)上層應(yīng)用軟件，該軟件既能夠適用于USB接口進行高速傳輸，又可以針對以太網(wǎng)接口，基于TCP/IP協(xié)議，進行長距離的數(shù)據(jù)傳輸；同時，利用AC6112數(shù)據(jù)采集卡，該軟件可以對傳感系統(tǒng)采集到的動態(tài)或者瞬態(tài)信號進行波形以及頻率的分析，而且該軟件能夠同步實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、保存以及聯(lián)動報警。
　　 4.通過實驗測量了大量程光纖Bragg光柵傳感系統(tǒng)的精度約為18p