留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高孔隙水压力下裸光纤光栅应变测试

柏东良 杨维好 黄家会 张文

柏东良, 杨维好, 黄家会, 张文. 高孔隙水压力下裸光纤光栅应变测试[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3729-3734.
引用本文: 柏东良, 杨维好, 黄家会, 张文. 高孔隙水压力下裸光纤光栅应变测试[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3729-3734.
Bo Dongliang, Yang Weihao, Huang Jiahui, Zhang Wen. Strain test of bare FBG under high pore water pressure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3729-3734.
Citation: Bo Dongliang, Yang Weihao, Huang Jiahui, Zhang Wen. Strain test of bare FBG under high pore water pressure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3729-3734.

高孔隙水压力下裸光纤光栅应变测试

基金项目: 

国家高科技研究发展计划(2012AA06A401);中央高校基本科研业务费专项资金

详细信息
    作者简介:

    柏东良(1986-),男,博士生,主要从事井巷特殊施工技术方面的研究.Email:dlbcd@cumt.edu.cn

  • 中图分类号: O436

Strain test of bare FBG under high pore water pressure

  • 摘要: 裸光纤光栅与电阻应变计相比具有体积小、防水、抗电磁干扰等优点,利用其在高压孔隙水环境下进行应变测试理论上是可行的.以相关课题试验研究为背景,进行了高孔隙水压下裸光纤光栅应变测试的研究.首先通过试验研究,根据裸光纤光栅应变灵敏度系数与长期稳定性选择合适的胶黏剂,在此基础上利用裸光纤光栅对高孔隙水压力下的模型井壁外缘切向应变进行测量,通过与井壁内缘的电阻应变计测值对比发现,二者测值非常接近,试验表明高水压下裸光纤光栅应变测试是可行的,具有足够的灵敏度与精度,同时发现粘贴工艺的标准化、胶黏剂的选择以及裸光纤光栅的存活率是影响测试成败的重要因素.
  • [1] Zhou Zhi, Tian Shizhu, Zhao Xuefeng, et al. Theoretical and experimental studies on the strain and temperature sensing performance of optical FBG[J]. Journal of Functional Materials, 2002(5): 551-554. (in Chinese) 周智, 田石柱, 赵雪峰, 等. 光线布拉格光栅应变与温度传感特性及其实验分析[J]. 功能材料, 2002(5): 551-554.
    [2]
    [3] Li Hongnan, Ji Xueheng, Ren Liang, et al. Application of FBG Strain sensors to experiments of artificial concrete dam models[J]. Journal of Dalian University of Technology, 2011, 51(1): 103-108. (in Chinese) 李宏男, 嵇雪蘅, 任亮, 等. 光纤光栅应变传感器在仿真混凝土拱坝模型试验中应用[J]. 大连理工大学学报, 2011, 51(1): 103-108.
    [4]
    [5] Wang Riguang, Ye Xianguo, Sun Rujiao, et al. Application of fiber grating sensor on experiment of Bridge Pier Model[J]. Journal of Architecture and Civil Engineering, 2007, 24(3):51-55. (in Chinese) 汪日光, 叶献国, 孙汝蛟, 等. 光纤光栅传感器在桥墩模型试验中的应用[J].建筑科学与工程学报, 2007, 24(3): 51-55.
    [6]
    [7]
    [8] Zhang Weigang, Liang Longbin, Zhao Qida, et al. Contrast analyses of strain measurement of fiber grating and resistance strain chip[J]. Journal of Transduction Technology, 2001 (3): 200-205. (in Chinese) 张伟刚, 梁龙彬, 赵启大, 等. 光纤光栅与电阻应变片应变测量的对比分析[J]. 传感技术学报, 2001(3): 200-205.
    [9] Tian Shizhu, Cao Changcheng, Wang Dapeng. Experimental study on fiber grating sensor monitoring the crack of concrete[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(1): 14001-14005. (in Chinese) 田石柱, 曹长城, 王大鹏. 光纤光栅传感器监测混凝土简支梁裂缝的实验研究[J]. 中国激光, 2013, 40(1): 14001-14005.
    [10]
    [11]
    [12] Zhan Sheng, Tan Huayao, Xu Youlin, et al. Applications of naked optical Fiber Bragg Grating and fiber optic impact hammer in bridge model test[J]. Engineering Mechanics, 2011, 28(3): 103-108. (in Chinese) 詹胜, 谭华耀, 徐幼麟, 等. 裸光纤光栅及光纤力锤在大桥模型试验中的应用[J]. 工程力学, 2011, 28(3): 103-108.
    [13]
    [14] Li Dongsheng, Liang Dakai, Pan Xiaowen, et al. Experimental study of fiber grating smart layer system based on Fiber Bragg Grating sensors [J]. Acta Optica Sinica, 2005, 25(9): 1166-1170. (in Chinese) 李东升, 梁大开, 潘晓文, 等. 基于光纤布拉格光栅传感器的光纤光栅智能夹层试验研究[J]. 光学学报, 2005, 25(9): 1166-1170.
    [15]
    [16] Wang Jiankun. The measurement of asphalt pavement structure stress-strain field using FBG sensor [D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2013. (in Chinese) 王建坤. 利用光纤光栅测量沥青路面结构应力_应变场[D]. 大连: 大连理工大学, 2013.
    [17] Zhao Yong. Optical Fiber Gratings and Sensing Technology [M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2007. (in Chinese) 赵勇. 光纤光栅及其传感技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007.
    [18]
    [19] Zhou Zhi, Li Jilong, Ou Jinping. Interface strain transfer mechanism and error modification of embedded FBG strain sensors[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2006, 38(1): 49-55. (in Chinese) 周智, 李冀龙, 欧进萍. 埋入式光纤光栅界面应变传递机理与误差修正[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2006, 38(1): 49-55.
    [20]
    [21]
    [22] Liang Lei, Wang Yanni, Liu Deli. Strain transferring analysis of pasted strain Fiber Bragg Grating sensor[J]. Journal of Wuhan University of Technology, 2008, 30(10): 144-146. (in Chinese) 梁磊, 王燕妮, 刘德力. 粘贴式光纤光栅应变传感器的应变传递分析[J]. 武汉理工大学学报, 2008, 30(10): 144-146.
    [23] Zhang Wenxiao, He Xiufeng. Analysis of strain transfer factors of pasted optical fiber bragg grating sensor[J]. Geotechnical Investigation Surveying, 2013(6): 82-86. (in Chinese) 张文晓, 何秀凤. 粘贴式光纤光栅传感器应变传递影响因素分析[J]. 工程勘察, 2013(6): 82-86.
  • [1] 赵丽娟, 尹丽星, 徐志钮.  基于布里渊动态光栅的横向压力传感器设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230137-1-20230137-9. doi: 10.3788/IRLA20230137
    [2] 刘春辉, 刘智超, 殷礼鑫.  光纤感知阵列在线滑觉测试系统 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210278-1-20210278-7. doi: 10.3788/IRLA20210278
    [3] 张允祥, 李新, 黄冬, 张艳娜, 韦玮, 潘琰.  红外通道式野外辐射计的光机设计及性能测试 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220246-1-20220246-11. doi: 10.3788/IRLA20220246
    [4] 俞兵, 范纪红, 袁林光, 李燕, 郭磊, 王啸, 储隽伟, 秦艳, 孙宇楠, 张灯, 尤越, 金伟其.  4 K低温辐射计的吸收腔吸收率测试技术研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20210984-1-20210984-8. doi: 10.3788/IRLA20210984
    [5] 荆根强, 段发阶, 彭璐.  在役光纤应变监测系统性能的在线评价方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210259-1-20210259-8. doi: 10.3788/IRLA20210259
    [6] 王浩然, 董明利, 孙广开, 何彦霖, 周康鹏.  遥感卫星结构在轨热应变光纤光栅监测方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220202-1-20220202-14. doi: 10.3788/IRLA20220202
    [7] 何超江, 何彦霖, 骆飞, 祝连庆.  引入应变灵敏度矩阵的探针形状光纤测量方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210623-1-20210623-9. doi: 10.3788/IRLA20210623
    [8] 刘炳锋, 董明利, 孙广开, 何彦霖, 祝连庆.  浮空器柔性复合蒙皮形变光纤布拉格光栅传感器应变传递特性 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200315-1-20200315-9. doi: 10.3788/IRLA20200315
    [9] 刘畅, 王双, 梁应剑, 江俊峰, 梅运桥, 刘琨, 齐晓光, 李鑫, 李元耀, 刘铁根.  光纤法珀压力传感系统设计与风洞初步实验 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0722002
    [10] 阚宝玺, 杨超, 卞贺明, 唐才杰, 黄建业, 王学锋, 孟庆平, 孙维, 高行素.  植入式光纤光栅应变传感器的湿度影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 92-98. doi: 10.3788/IRLA201847.S122007
    [11] 杨靖, 吴思进, 郑伟巍, 李伟仙, 杨连祥.  数字图像相关用于印刷电路板全场微应变的测量 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1103004-1103004(8). doi: 10.3788/IRLA201746.1103004
    [12] 孙琪真, 汪静逸, 张威, 向阳, 艾凡, 刘德明.  聚合物封装的纵向微结构光纤分布式压力传感系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 802003-0802003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0802003
    [13] 王元樟, 庄芹芹, 黄海波, 蔡丽娥.  ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1221003-1221003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
    [14] 吴伟彬, 戴一帆, 关朝亮, 范占斌, 钟曜宇.  横向压电效应变形镜优化设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 818003-0818003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0818003
    [15] 吕佳博, 徐熙平, 才存良, 张少军.  基于光纤压力传感器的管道监控系统研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3343-3347.
    [16] 沈小燕, 张良岳, 孙杰, 胡佳成, 李东升.  改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3734-3739.
    [17] 吕安强, 李永倩, 李静, 刘征.  BOTDR的已敷设传感光纤温度和应变区分测量方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2952-2958.
    [18] 梁丽丽, 刘明生, 李燕, 李国玉, 杨康.  长周期光纤光栅温度传感器应变交叉敏感的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1020-1023.
    [19] 徐永刚, 任国强, 吴钦章, 吴威.  NAND Flash高速图像记录压力测试系统 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2858-2864.
    [20] 龚华平, 杨效, 屠于梦, 宋海峰, 董新永.  FBG传感器和电阻应变仪的振动监测特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 810-813.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  272
  • HTML全文浏览量:  29
  • PDF下载量:  123
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-12
  • 修回日期:  2014-04-17
  • 刊出日期:  2014-11-25

高孔隙水压力下裸光纤光栅应变测试

    作者简介:

    柏东良(1986-),男,博士生,主要从事井巷特殊施工技术方面的研究.Email:dlbcd@cumt.edu.cn

基金项目:

国家高科技研究发展计划(2012AA06A401);中央高校基本科研业务费专项资金

  • 中图分类号: O436

摘要: 裸光纤光栅与电阻应变计相比具有体积小、防水、抗电磁干扰等优点,利用其在高压孔隙水环境下进行应变测试理论上是可行的.以相关课题试验研究为背景,进行了高孔隙水压下裸光纤光栅应变测试的研究.首先通过试验研究,根据裸光纤光栅应变灵敏度系数与长期稳定性选择合适的胶黏剂,在此基础上利用裸光纤光栅对高孔隙水压力下的模型井壁外缘切向应变进行测量,通过与井壁内缘的电阻应变计测值对比发现,二者测值非常接近,试验表明高水压下裸光纤光栅应变测试是可行的,具有足够的灵敏度与精度,同时发现粘贴工艺的标准化、胶黏剂的选择以及裸光纤光栅的存活率是影响测试成败的重要因素.

English Abstract

参考文献 (23)

目录

    /

    返回文章
    返回