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《基于啁啾布拉格光纖光柵(CFBG)的混凝土磨蝕監(jiān)測方法.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、水利水電技術(shù)第48卷2017年第1期基于啁啾布拉格光纖光柵(CFBG)的混凝土磨蝕監(jiān)測方法徐穎1,王帥1,潘永慶3,夏開文1'2(1.天津大學(xué)水利仿真與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及建筑工程學(xué)院,天津300072;2.多倫多大學(xué)土木工程系,加拿大多倫多M5S1A4;3。中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,吉林長春130021)摘要:提出了一種基于啁啾布拉格光纖光柵(CFBG)的混凝土磨蝕監(jiān)測方法,其基本工作原理在于光纖光柵長度會隨著混凝土磨蝕的發(fā)生而同步變短,從而引起光柵反射光譜帶寬變窄,繼而利用光纖光柵的相關(guān)理論計(jì)算得到混凝土磨蝕深度。同時(shí),還描述
2、了一種計(jì)算混凝土磨蝕深度的簡單算法,并通過對比試驗(yàn)驗(yàn)證傳感器測試的精度。試驗(yàn)結(jié)果表明:對于單點(diǎn)的磨蝕深度測量結(jié)果,該方法的測量精度可達(dá)到亞毫米級別,可應(yīng)用于水工建筑物表面磨蝕狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。關(guān)鍵詞:啁啾布拉格光柵光纖;混凝土;磨蝕深度;耦合模理論;傳輸矩陣法;最小二乘法doi:10.13928/j.cnki.wralle.2017.叭.013中圖分類號:TPl2.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000一0860(2017)01.0067一06A出rped6beropticBragggrating.basedcO眥reteabrasionmoI
3、litoringmethodXUYin91,WANGShuail,PANYongqin93,XIAKaiwenl,2(1.Sta【eI畸IJab0唧ofHydraulicErl舀n刪iIlgSiH“撕onaIld‰t)r,Sc}100lofCi、,ilE姆neeriIlg,7n舭jinUIli、惴畸,7ri刮in3(X艦,C}1i11a;2.DepanmentofCivilEn舀neering,UniversityofToromo,Toronto,ONM5S1A4,CaIlada;3.ChinaWaterNortlleastemInves
4、tigation,Desi印&ResearchCo.,Ltd,Changchun130021,Jilin,China)Abstract:AchirpedfiberBmgg鏟ating(FBG)_basedconcreteabrasionmonitoringmethodisputforwardherein,ofwhichtheworkingprincipleisthattllelen鱸h0fthefibergratingcanbeshortenedsimultaneouslyalongwiththeoccuⅡenceofconcreteab
5、m—sion,andthenleadtllebandwidthoftherenected1培htspectmmtobenarrowedaccordindy,thusobtainthedepthoftllecon—creteabrasionf如mthecalculationinaccordancew汕therelevamtheoryof肺erBragggmting.Simultalleously,asimplea190-dthmforcaiculatingthedepth0ft王leconcreteabrasionisdescribedan
6、dthetestingaccuracyofthesensorisVeri矗edt11mughthecomp啪tivetestconcemedaswell.Thetestresultshowsthatthemeasuredaccuracy0fthismethodcanreachtothelevelofsub·miUimeterfortheresuhoftlleabrasionmeasuringonasin西epoint,thusitcanbeappliedtothereal-timemonitoringofthesⅥ_faceabrasio
7、nstatusofhydrauhcstnlcture.Keywords:chirpedfiberopticBragggrating;concrete;depth0fconcreteabrasion;coupledmodetheory;traJlsfe卜matrixmeth—od;leastsquaremethodO引言隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,電力能源的需求收稿日期:基金項(xiàng)目:作者簡介:日益提高,我國先后興建了大量大型的水利水電工程。盡管我國水量資源儲量豐富,但含沙量較大。據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)年平均輸沙量超過l000萬t的河流多達(dá)2016.05
8、.24國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”項(xiàng)目)“高碾壓混凝土壩全壽命周期性能演變機(jī)理與安全控制”(2013cB035900);天津市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(13JcYBJG40600)徐穎(1