一种基于光纤布拉格光栅的金属腐蚀传感器
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论文类型：期刊论文
发表时间：2015-01-01
发表刊物：光电子·激光
收录刊物：Scopus、EI、PKU、CSCD
卷号：26
期号：10
页面范围：1866-1872
ISSN号：1005-0086
关键字：光纤布拉格光栅(FBG); 金属腐蚀传感器; 钢筋; 锈蚀; 混凝土
摘要：基于钢筋混凝土中钢筋锈蚀膨胀和光纤布拉格光栅(FBG)应变测量原理,设计了一种新型的FBG金属腐蚀传感器。传感器由FBG腐蚀测量传感器、FBG温
度补偿传感器和带有通槽、凹槽、通孔的钢筋件组成。FBG腐蚀测量传感器用于测量钢筋锈蚀引起的应变,FBG温度补偿传感器用于消除温度交叉敏感特性。钢
筋件的通槽用环氧树脂填充后,把腐蚀测量传感器的FBG紧密缠绕在钢筋件的表面,并固定在环氧树脂固定点上。温度补偿传感器的FBG经过增敏处理后布置在
通孔中。推导了钢筋锈蚀率与FBG波长的理论计算公式;制作了用水泥砂浆封装的FBG金属腐蚀传感器;最后在制作的混凝土试件上进行加速腐蚀实验,考核传
感器的性能。实验结果表明,设计的FBG金属腐蚀传感器能够直接测量钢筋的锈蚀程度,并且具有较大的量程,可实现钢筋混凝土结构中钢筋的轻微锈蚀和较严重
锈蚀情况监测,适用于建筑、桥梁和隧道等领域钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的结构健康监测。
度补偿传感器和带有通槽、凹槽、通孔的钢筋件组成。FBG腐蚀测量传感器用于测量钢筋锈蚀引起的应变,FBG温度补偿传感器用于消除温度交叉敏感特性。钢
筋件的通槽用环氧树脂填充后,把腐蚀测量传感器的FBG紧密缠绕在钢筋件的表面,并固定在环氧树脂固定点上。温度补偿传感器的FBG经过增敏处理后布置在
通孔中。推导了钢筋锈蚀率与FBG波长的理论计算公式;制作了用水泥砂浆封装的FBG金属腐蚀传感器;最后在制作的混凝土试件上进行加速腐蚀实验,考核传
感器的性能。实验结果表明,设计的FBG金属腐蚀传感器能够直接测量钢筋的锈蚀程度,并且具有较大的量程,可实现钢筋混凝土结构中钢筋的轻微锈蚀和较严重
锈蚀情况监测,适用于建筑、桥梁和隧道等领域钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的结构健康监测。