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光纤应变法珀传感器的标定及安装工艺研究

作　者: 蔡文颖
导　师: 符欲梅
学　校: 重庆大学
专　业: 光学工程
关键词: 光纤法珀应变传感器标定精度数据处理
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

近年来,光纤法珀应变传感器作为一种新型的传感器广泛地应用于大型建筑和设施的安全监测中,对确保建筑物及使用者的安全做出了重要的贡献。然而在实际工程应用过程中,为了保证传感器的安装存活率,通常利用金属外壳保护裸光纤法珀腔来制成光纤法珀传感器。这样,建筑结构的变形需要通过多个环节才能传递到裸光纤法珀腔上,传感器的力学传递(耦合)特性将大大影响整个传感器的测量精度,从而最终影响检测结果的可信度。因此研究光纤法珀传感器的标定技术具有重要的实际意义。本文首先简述了光纤法珀传感技术的重要性以及国内外研究现状,分析了光纤法珀传感器标定的必要性,提出了本文的研究内容。对埋入式传感器和表贴式传感器两套标定系统中的标定装置及各部分的工作原理进行了详细的介绍。并介绍了用于处理两类传感器标定处理软件的功能。标定工作中,先对光栅微位移传感器、光纤应变仪和电阻应变测量系统的精度分别进行了计量鉴定和实验验证;然后利用这些设备进行了两类传感头的标定实验,进行了精度分析,并对误差可能产生的原因进行了分析,得到了传感器安装工艺影响测量精度的结论。对传感器的安装工艺进行了实验研究,研究结果表明:现有埋入式传感器的安装工艺基本满足工程实践的需要;由于现有表贴式传感器的刚度较大,不宜用胶粘接的方式进行安装,对于金属表面宜焊接安装、而对于混凝土表面应采用可靠的螺钉紧固,都是可行的办法。最后,针对两类传感头标定系统的弊端进行了改进,取得了较好的效果。

光纤应变法珀传感器的标定及安装工艺研究

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