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表面粘贴式光纤Bragg光栅传感器温度补偿研究
| 论文题名： | 表面粘贴式光纤Bragg光栅传感器温度补偿研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;健康监测;表面粘贴式FBG传感器;温度补偿 |
| 摘要： | 在桥梁结构健康监测中，传感器作为采集信息工具，位于监测系统的最前端，其输出信号的稳定性和可靠性对整个监测系统至关重要，FBG 传感器因其具有体积小、耐久性高、损耗低、电绝缘性好、抗电磁干扰、灵敏度、测量精度高等优点在结构健康监测中得到广泛应用。提出表面粘贴式FBG传感器应用于桥梁拉索中进行监测的方法，利用温度补偿后FBG传感器的波长改变量反映拉索索力变化，该方法为表面粘贴式FBG传感器应用于实际工程中提供了坚实的基础。 本论文以表面粘贴式FBG传感器为研究对象，采用理论推导、有限元仿真与试验相结合的方法，针对FBG传感器在测量过程中存在温度与应变交叉敏感的问题，对表面粘贴式FBG传感器的温度响应及温度补偿进行研究，并应用于工程实际，主要研究内容及结果如下： （1）在表面粘贴式 FBG 传感器应变传递效率和最小粘贴长度的基础上，建立了表面粘贴式 FBG传感器温度响应模型，推导了 FBG传感器温度响应公式，通过有限元仿真及温度响应实验，验证其温度灵敏度系数计算公式的正确性，通过正交实验确定了表面粘贴式FBG传感器参数对温度灵敏度系数影响的主次顺序。 （2）以表面粘贴式 FBG 传感器实际温度响应为基础，推导了表面粘贴式FBG传感器温度补偿理论公式。设计制作微型毛细管封装FBG温度传感器，通过水浴试验对传感器的温度灵敏度系数进行标定，并验证了表面粘贴式FBG传感器温度补偿理论公式的有效性。 （3）表面粘贴式FBG传感器应用于实际工程中，经过毛细管封装FBG温度传感器的修正后，测试结果能够反映斜拉索的实际状态，取得了较好的监测效果。 |
| 作者： | 吴伟豪 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 李琦;吴海军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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