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滑坡监测预警光纤应变传感器的研制

刘夺  
【摘要】:我国是地质灾害多发国家,5?12汶川地震后,地质灾害的预测预报研究工作日趋凸显,尤其是山体滑坡给工农业生产以及人民生命财产造成的巨大损失、甚至是毁灭性灾难。迫切要求我们对各个不稳定边坡进行长期应力监测和分析,而做好这一方面的工作的瓶颈就在于测量仪器。国内有多家科研院校一直致力于这方面工作的研究,其原理都是由压磁式、振弦式等电学传感器构成元件,制出应变传感器,容易受到电磁干扰。而我们所研制的光纤光栅应变传感器可以克服以上不足。根据国内外光纤光栅应变传感器的研究方法及现状,结合课题目标任务,本文提出采用光纤布拉格光栅应变花开展应力应变监测的研究方案。首先设计并制作单分量光纤光栅应变敏感单元,之后完成三分量应力应变探头的结构设计及制作,而后开展三分量传感探头的室内模拟实验,最后完成三分量传感探头数据计算模块代码的编写工作。研制的三分量光纤光栅应力应变传感器经过室内实验,测试结果达到设计指标要求,应力监测范围0~8.333MPa,精度0.028MPa,应变测量范围0~3000με,精度1.408με,该传感器初步满足了滑坡钻孔变形监测的需求,有望将滑坡造成的损失减至最低。


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