光纖光柵技術(shù)應(yīng)用于橋梁監(jiān)測

　　光纖光柵是20世紀(jì)90年代以來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，在實際工程中，要檢測的點如果受到應(yīng)變、溫度、壓力、位移和加速度等變化，波長就會改變，這樣通過檢測波長的變化就可以檢測出此點的應(yīng)力狀況。進(jìn)而可以判斷出被檢測物體的安全狀況。

　　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：

　　1）多個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，直接實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸測量精度和分辨率高；徐州橋梁檢測監(jiān)測機(jī)構(gòu)資質(zhì)

　　3）傳感器的零偏值不漂移，屬于量測量，長期工作性能穩(wěn)定；

　　4）環(huán)境適應(yīng)性好，可長期用于高溫、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）以光信號中心波長值表征被測量，不受光強(qiáng)波動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，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)分析儀即可實現(xiàn)所有傳感器信號的同時檢測；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，此時以斷點為界，左右兩側(cè)所有的傳感器分別通過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，實現(xiàn)自愈合。

　　基于光纖光柵傳感系統(tǒng)的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)是一個以橋梁結(jié)構(gòu)為平臺，應(yīng)用新型光纖光柵傳感技術(shù)，對橋梁上關(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)振動等多項參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測的綜合監(jiān)測系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r監(jiān)測橋梁在各種環(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營，預(yù)診斷橋梁病害和延長橋梁使用壽命。該系統(tǒng)具有如下特點：

　　1）準(zhǔn)分布式全光測量及傳輸。光纖光柵傳感器本身為無源器件，傳感信號的感測及傳送均為光信號，因而監(jiān)測現(xiàn)場沒有電子設(shè)備，不受電磁干擾，無需做雷擊防護(hù)。

　　2）測試精度高且具有準(zhǔn)確的測點空間定位能力。光纖光柵傳感器結(jié)構(gòu)小巧且布設(shè)距離沒有限制，可以準(zhǔn)確定位各測點的空間位置。實時性好，系統(tǒng)中所有監(jiān)測點的同步數(shù)據(jù)采集頻率可在毫秒級到秒級設(shè)定 徐州橋梁檢測監(jiān)測機(jī)構(gòu)資質(zhì)

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