光纤光栅赋能交通与机械:智能感知技术的工程实践与突破
37在交通设施与机械结构领域,隐形裂纹、微米级损伤、触觉迟滞等隐患如同“工业刺客”,传统传感技术因精度与抗干扰短板,难以及时捕捉风险。 光纤光栅(FBG)技术凭借纳米级灵敏度与多物理场同步感知优势,构建...
查看全文1.Li等人将所提出的光纤光栅土压力传感器放入到隧道盾构管片中监测内部压力变化,监测效果良好,传感器性能表现较优,能用于隧道盾构管片等结构中的土压力监测。
2.通过光纤布拉格光栅网络获取工业设备中罐体结构的温度场和应力场。经过对罐体的仿真分析,定量计算光纤布拉格光栅传感器在罐体的最佳分布形式。通过与SMD设备测试结果的比较,验证了系统的温度测试精度和测试范围,其平均误差小于1.3%;与BSF设备测试结果对比,验证了系统的应变测试精度和测试范围,其平均误差小于1.26%。
由此可见,具有良好的工业设备状态监测性能,为后续光纤光栅传感器在工业过程中的应用中,根据模型分析异常指导传感器的布设提供分析基础,具有广泛的应用意义。
3.Yao等人发明了基于超弱光栅的双芯免应力并带光纤结构,并以地铁隧道区间和站台板下的电缆桥架的火灾探测为应用目标,设计并制备了封装免应力双芯光纤的超弱光栅阵列的蝶形感温光缆。同时实现隧道温度监测可视化显示,并保持报警
/故障自动提示、记录查询功能,可为历史事件信息的查询统计提供服务。通过静态、动态温度响应试验检验了发明方法用于火灾感温探测的可靠性。
应用场景光缆部署示意图
隧道区间感温光缆铺设位置图
温度时程监测界面
4.Nan等人在某石化公司水厂,开展水泵在线振动监测研究,对机组轴承座、叶轮、地脚螺栓等重点部位的振动情况进行实时监测。在机组发出报警时,联动机组应急处理装置,同时采集、存储报警数据,为分析故障原因提供依据。
5.Nan等人对武石化的往复式氢气压缩机组,采用了自主开发的光纤光栅动态监测系统。监测内容包括:压缩机重点部位的三向(水平、竖直、轴向)振动波形、频谱以及振动烈度;气阀的温度及其变化规律。,现场光纤振动和温度监测信号,采用波分/空分复用方式组网,经光缆汇集后传回到监控室并接入光纤光栅解调器,振动信号由光纤解调仪解调,实时监测数据和压缩机的工作状态通过本地客户端计算机进行查询和监控,实现远程访问和诊断。
6.Sun
等人提出将分布式长标距光纤光栅,传感器粘贴在粮食筒仓的表面,如图所示,以监测结构重点区域的变形情况,对筒仓结构进行健康监测。测试结果表明,在模型筒仓周向布设多个长标距光纤光栅传感器,最终得到的最大相对误差不超过
60%,最大绝对误差约为0.1mm。
粮食筒仓表面粘贴光纤光栅情况
在交通设施与机械结构领域,隐形裂纹、微米级损伤、触觉迟滞等隐患如同“工业刺客”,传统传感技术因精度与抗干扰短板,难以及时捕捉风险。 光纤光栅(FBG)技术凭借纳米级灵敏度与多物理场同步感知优势,构建...
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