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工程案例 | 光纤光栅应变计在多场景中的实战验证

公司新闻 22

一、光纤光栅应变计:为结构安全装上“光纤神经”

华和光电 GD-F-BSG 光纤光栅表面式应变计,是专为土木工程结构应变监测研发的高精度测量设备。

可广泛应用于桥梁、隧道、建筑、大坝、矿山等场景,实时监测结构在荷载作用下的应变变化,为结构安全评估与运维管理提供可靠数据支撑。

GD-F-BSG 基于光纤布拉格光栅(FBG)原理,通过捕捉光栅随结构应变产生的波长偏移量,结合标定系数线性换算出应变值。内置温度补偿光栅,有效消除温度变化对测量结果的影响,测量精度达 ±1με。

相比传统振弦式应变计,光纤光栅表面应变计具有四大核心优势:

  • 波分复用,单根光纤可串联数十个测点,特别适合长大结构的分布式监测,大幅降低线缆布设成本与施工复杂度;
  • 抗电磁干扰,信号传输不受现场电磁环境影响,数据干净无杂波;
  • 波长编码,无零点漂移,长期稳定性优异,适合多年连续运营监测;
  • 体积小、重量轻,可埋入结构内部实现内嵌式监测。

这些特性,让光纤光栅应变计在长期运营监测中具备不可替代的优势。

二、工程应用:光纤光栅在结构监测中的实战案例

案例一:山东某斜拉桥监测光纤光栅织就“桥梁神经网”

山东滨州市选取城区典型斜拉桥,在斜拉索关键截面、主梁跨中及支座等最不利受力部位,布设多支 GD-F-BSG 应变计。利用光纤光栅波分复用特性,单根光纤串联全部测点,实现准分布式应变采集,数据经光纤无损耗回传至解调仪。

实际运行中,产品抗电磁干扰性能充分经受住了桥面强电磁环境的考验,波长编码技术确保零点无漂移,安装后无需反复校准,长期数据稳定一致,为桥梁应变、索力变化等健康指标的连续跟踪提供了干净、可信的原始数据,提前识别出潜在结构风险。该试点为滨州市后续桥梁智慧化监测的规模化推广,提供了扎实的硬件选型依据。

案例二:湖北某工业厂房立柱监测-光纤光栅护航“重载脊梁”

工业厂房在重型吊车往复运行、设备振动及堆载作用下,立柱易产生疲劳累积损伤。传统应变片受强电磁干扰和零点漂移困扰,数据可信度低、维护频繁。宜昌某大型厂房在立柱关键截面部署 GD-F-BSG 表面式应变计,单根光纤串联多个测点,极大减少了现场线缆敷设量。

连续监测期间,应变计无需任何现场校准,数据长期稳定无漂移,抗干扰能力出色,即使在吊车启停、变频器高频噪声环境下,仍能输出高信噪比应变信号,为厂房结构安全评估提供了可靠、连续的数据支撑。

结语

光纤光栅应变计正从实验室走向大规模工程应用——从桥梁到工业建筑,从支撑结构到复合材料,它正在成为结构健康监测领域的“标准配置”。它不仅解决了传统应变片布线复杂、寿命短、抗干扰差的痛点,更凭借分布式测量和长期稳定的独特优势,为基础设施的安全运维打开了新的可能。

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