FBG弯曲传感在滑坡预警监测中的应用研究
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(第二炮兵工程大学,陕西 西安 710025)

作者简介:

李洪才(1983-),男,河南南阳人,博士,讲 师,主要研究方向光纤传感技术、光电技术及应用等.

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中图分类号:

基金项目:

军内科研(EP113075)资助项目 (第二炮兵工程大学,陕西 西安 710025)


Application of FBG bending sensors in landslide forecasting and monitoring
Author:
Affiliation:

(Second Artillery Engineering University,Xi′an 710025,China)

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    摘要:

    针对传统滑坡预警监测技术中存在的自动化程度 较低、测量精度不高,不易对边坡实现大面积和长 期可靠在线监测等不足,研究了采用光纤光栅(FBG)弯曲传感技术用于边坡表面形变及深 部位移测量的 结构原理及具体应用方式。在分析采用简支梁和悬臂梁两种结构实现FBG弯曲调谐原理 的基础上,选择具有不同中心波长的FBG进行串接后,粘贴于弹性杆件PVC管上,实验验 证了利用简支梁和悬臂 梁两种FBG弯曲调谐结构实现边坡表面形变及深部位移进行原理性测量的可行性。实验结果 表明,粘贴在 PVC管上不同位置的FBG的波长变化量与该位置的形变量有着明显的线性对应关系;两种结构 最大形变位 置的FBG测量灵敏度分别为0.245 nm/mm和0.166nm/mm;采用在PVC管两侧对称180°的位置粘贴 FBG的方法,可在提高FBG检测灵敏度的同时,解决FBG温度及应变的交叉敏感问题,消除环 境温度变化对FBG弯曲传感测量结果的 影响。

    Abstract:

    In view of the problems such as less automation,low measurement accuracy,not e asy use in the large area and lack of reliable online monitoring in the traditional landslide monitoring techn ologies,this paper uses fiber Bragg grating (FBG) bending sensing technology,and researches its structural principle s and specific applications in measurement of slope surface deformation and deep displacement.On the basis of analyzing the FBG bending sensing principle using simple supported beam and cantilever beam tuning structu re,FBG series with different center wavelengths are selected and pasted on the PVC pi pe.The principle feasib ility using simple supported beam and cantilever beam tuning FBG bending sensing to test the slope surface de formation and deep displacement has been verified.Experimental results show that the FBG waveleng th changes have a clear linear relationship with its pasting locations on PVC pipe.And the maximum FBG strain s ensitivities are 0.245nm/mm and 0.166nm/mm respectively for the two beam tuning structures.In addition,using th e method of pasting FBG on PVC pipe with symmetric 180° position,the FBG detection sensitivity can be improved .Meanwhile,the influence of temperature changes on FBG bending sensor can be eliminated.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李洪才,刘春桐,冯永保,周召发,何祯鑫. FBG弯曲传感在滑坡预警监测中的应用研究[J].光电子激光,2015,26(2):309~314

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  • 收稿日期:2014-10-17
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  • 在线发布日期: 2015-03-27
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