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桥梁检测
桥梁结构清静监测光纤手艺计划
宣布时间:2019-12-30 浏览次数:90744 泉源:乐发welcome登录入口

 

01

桥梁监测的意义

 

众所周知 ,桥梁跨越山谷、蹊径、河流或其它障碍物 ,是一种倾轧于水面或地面的人造通道 ,其可靠性和清静性尤为主要。由于桥梁事故的破损性重大 ,不但会造成交通中止 ,影响国民经济生长 ,还会带来重大的经济损失和职员伤亡 ,将造成很是欠好的社会政治影响。例如:1989年10月17日 ,美国Cypress Freeway在1989年旧金山7.1级的地动中坍毁 ,造成42人殒命。1994年10月21日 ,韩国首尔Songsu大桥中央段在早上上班岑岭时期断开 ,坠入汉江 ,导致31人殒命。 1994年10月2日 ,中国广东省一家娱乐公园的一座浮桥的栏杆断裂 ,导致桥上游客所有坠毁 ,33人在事故中丧生。1995年1月17日 ,日本神户爆发灾难性的里氏7.3级地动 ,造成了严重职员伤亡和工业损失 ,其中一座四车道悬空高速公路断裂 ,将道上汽车甩落地面 ,导致18人殒命。1995年10月8日 ,阿尔及利亚拉格瓦特省一个小镇大雨之后一座桥坍塌 ,导致50人左右丧生。1999年1月4日 ,中国重庆綦江县彩虹桥爆发了坍塌事务 ,造成至少40人殒命。2001年3月4日 ,葡萄牙北部的Hintze-Ribeiro大桥坍塌 ,一辆汽车落水 ,导致多达59人殒命。2002年5月27日 ,美国俄克拉荷马州的一座大桥被驳船撞击后断裂 ,数辆车坠入阿肯色河 ,至少14人殒命。2003年8月28日 ,印度达曼西部沿海区域一座大桥坍塌并坠入泥河 ,一辆校车及多辆轿车被卷入湍流 ,至少25人殒命 ,其中包括23名儿童。2006年12月2日 ,印度比哈尔邦帕戈尔布尔火趁魅站周围一座150年的旧桥在被拆毁的历程中坍塌 ,地面一列火车被压 ,导致33人殒命。2007年3月20日 ,几内亚盖凯杜省一座大桥坍塌 ,地面一辆满载旅客和货物的卡车被压 ,导致至少65人殒命。2007年6月15日 ,中国广东佛山爆发一起运沙船撞击桥墩事务 ,造成大桥南岸200米桥面坍塌 ,多辆汽车坠河 ,10人殒命。所有这些灾难的爆发 ,都使整个天下为之震惊 ,从而引起了人们对桥梁的康健的极大关注。鉴于桥梁的特殊性与重大性 ,国际上开展了相关的对策研究。在桥梁设计方面 ,设置先进、可靠的综合康健状态实时监测系统 ,对泛起的清静隐患能够快速反应 ,能够抵达从探测、报警、联动控制直至消除清静隐患的全方位一体化要求 ,实现对桥梁要害部位的温度、应变(应力)、振动(加速率)、误差转变、地下水位转变、索力转变等各项参数的综合实时监测 ,并凭证监测数据由监测系统判断桥梁的康健状态。这样 ,桥梁养护事情职员可以实时真实地相识到桥梁的清静状态 ,为桥梁上的种种运动提供可靠有用的参考依据 ,进而通过提供所需要的早期危险报警和损伤评估来包管桥梁的清静 ,从而大大增强桥梁的生涯能力。 

2006年2月9日 ,国务院公布的《国家中恒久科学和手艺生长妄想纲要》确定了11个国民经济和社会生长的重点领域 ,并从中选择了68项优先主题举行重点安排。其中 ,在“公共清静”重点领域中 ,其生长思绪中明确提出了:1)增强对突发公共事务快速反应和应急处理的手艺支持。以信息、智能化手艺应用为先导 ,生长国家公共清静多功效、一体化应急包管手艺,形成科学展望、有用防控与高效应急的公共清静手艺系统。2)提高早期发明与提防能力。重点研究桥梁、煤矿等生产事故、突发社会清静事务和自然灾难、核清静及生物清静等的监测、预警、预防手艺。并确立了“重大清静事故的预警与救援”的优先主题。别的 ,在“信息工业及现代效劳业”重点领域中 ,其生长思绪中明确指出了:1)以应用需求为导向,重视和增强集成立异,开发支持和发动现代效劳业生长的手艺和要害产品,增进古板工业的刷新和手艺升级。2)以生长高可信网络为重点,开发网络信息清静手艺及相关产品,建设信息清静手艺包管系统,具备提防种种信息清静突发事务的手艺能力。并确立了“传感网络及智能信息处理”的优先主题。由此可见 ,国家对桥梁等大型公共设施的清静状态监测、预警手艺的开发很是重视。 综上所述 ,建设一个以桥梁结构为平台 ,应用现代传感、通讯和网络手艺 ,优化组合结构监测、情形监测、交通监测、装备监测、综合报警、信息网络剖析处理和桥梁养护治理各功效子系统为一体的综合监测系统是很是须要的 ,也具有很是主要的意义。

古板桥梁检测手艺是通过人工目测检查或借助于便携式仪器丈量获得的信息对桥梁结构的清静状态举行评估。人工桥梁检查分为经常检查、按期检查和特殊检查。可是人工桥梁检查要领在现实应用中有很大的局限性。古板检测方法的缺乏之处主要体现在:

  • 需要大宗人力、物力并有诸多检查盲点 ,这对现代大型桥梁尤其突出。
  • 主观性强 ,难于量化。经由半个多世纪的生长 ,虽然现代斜拉桥的剖析设计与施工手艺已日趋完善 ,但对某些响应征象 ,尤其是损伤的生长历程 ,尚处于履历积累中 ,因此定量化的形貌是很主要的。
  • 缺少整体性。人工检查以简单构件为工具 ,只能提供局部的检测和诊断信息 ,而不可提供整体周全的结构康健检测和评估信息。
  • 影响正常交通运行。关于较大型的桥梁通常需要搭设视察平台或用视察车辆 ,无可阻止需要实验交通控制。
  • 周期长 ,时效性差。大型桥梁的检查周期可达数年。在有重大事故或严重自然灾难的情形下 ,不可向决议者和民众提供即时信息。

从上可知 ,人工桥梁检查程序和设施 ,无法直接和有用地应用于大型桥梁的检测上。因此有须要建设一个针对大桥的结构康健监测系统 ,用于监测和评估大桥在运营时代结构的清静性、耐久性和使用性等。

 

02

桥梁监测计划

 

一、设计与实验原则

  • 接纳主流框架开发恒久康健监测系统。 
  • 凭证大桥的结构形式和特点 ,有针对性地设计恒久康健监测系统 ; 
  • 恒久康健监测系统各子系统或子 ?橹溆行蛉诤 ,与其它相关系统无缝毗连 ; 
  • 恒久康健监测系统各子系统或子 ?橄喽宰粤 ,利便维护 ; 
  • 恒久康健监测系统的人机界面友好 ,利便操作 ; 
  • 恒久康健监测系统稳固可靠 ,能自动、一连、稳固事情 ; 
  • 接纳现在市场上成熟的手艺和产品 ,知足未来升级、换代等需求 ;

 

二、系统组成

大桥恒久康健监测系统包括以下子系统:

  • 传感器系统
  • 数据收罗与传输系统
  • 数据处理与控制系统
  • 结构康健数据治理系统
  • 结构康健评价系统
  • 检查与维护系统

 

三、测点安排

1、应力监测:

应力测点安排应反应桥梁结构的最倒运受力情形 ,以下测试截面为测点安排参考截面: 

(1)主桥:

1)主梁跨中最大正弯矩截面 ;

2)主梁最大负弯矩截面 ;

3)桥墩最大压应力截面 ; 

4)塔梁固结位置的应力集中截面。 

(2)引桥: 关于一连梁桥: 

1)跨中最大正弯矩截面 ; 

2)支点负弯矩截面 ; 

3)桥墩最大压应力截面 ;

关于一连刚构桥: 

1)跨中最大正弯矩截面 ; 

2)墩梁节点周围最大应力截面 ;

3)墩脚周围最大应力截面 ; 

每个截面的测点安排应反应截面内力、应力的横向漫衍纪律 ,主桥箱梁截面的测点数应不少于6个 ,塔墩截面的测点数应不少于4个。 

2、索力监测:

 桥梁拉索的选取应思量索长、索力、索间距等因素 ,建议拉索的测试数目应不低于拉索总数的20%。 

3、变形监测:

主桥主跨边跨各选取一个最大挠度测试截面 ,每个截面测点数不低于1个 ; 两侧引桥各选取一个最大挠度测试截面 ,每个截面测点数不低于1个 ; 每个主桥桥塔顶安排水平位移测点不低于1个。 

4、主梁温度、桥塔墩台温度监测: 

测点安排应团结应力测点举行综合思量。

5、情形风荷载监测:

监测指标、方法及测点须知足桥梁事情情形剖析的要求。

测点要求:主梁不少于一个测点 ;塔顶不少于一个测点。 

6、情形空气温度、湿度监测:

监测指标、方法及测点须知足桥梁温度场和湿度场构建、情形温度与结构 响应相关性剖析等要求。 

测点要求:不少于两个测点

7、加速率监测:

监测指标、方法及测点须知足结构动力特征提取的要求。 

测点要求:不少于5个测点

 

四、传感器系统特点

  • 选用手艺成熟、性能好的传感器 ; 
  • 抗滋扰性强、耐久性好 ,在施工和使用情形下可靠稳固事情 ; 
  • 适用性强 ,利便装置、维护和替换 ; 
  • 精度应适中 ,在知足监测要求的条件下 ,思量经济性 ,选择合适精度的传感器 ; 
  • 在知足监测要求的条件下 ,适度增添传感器的数目 ,包管传感器数目具有一定的冗余度 ; 
  • ;ご衅鞑皇芪率取⒗谆骷白倘旁矗ǖ缭础⒌绱牛┑惹樾我蛩氐挠跋旒氨苊馑鸹。

 

五、数据收罗与传输系统特点

  • 运营阶段能自动、一连、实时数据收罗与传输 ; 
  • 数据收罗同步精度知足数据剖析要求 ; 
  • 数据收罗与传输装备精度知足前向丈量精度要求 ; 
  • 数据收罗装备集成化水平高 ,便于统一治理控制 ; 
  • 数据收罗与传输装备扩充性强 ,知足传感器升级需求 ;
  • 数据收罗与传输装备耐久性好、抗滋扰性强 ;
  • ;な菔章抻氪渥氨覆皇湿度、雷击及滋扰源(电源、电磁)等情形因素的影响及避免损坏。

 

六、数据处理与控制系统特点

  • 桥梁运营阶段能在监控中央远程监控传感器系统及数据收罗与传输系统 ; 
  • 桥梁运营阶段能在监控中央内实时显示监测数据 ; 
  • 功效定位明确 ,能够合理使用资源并分派使命 ,与前向及后向子系统有序融合 ; 
  • 软件系统具有开放性 ,能知足优化升级需求 ; 
  • 软件系统开发周期的各运行阶段(需求剖析、系统提要设计、系统详细设计、数据库设计、程序体例、调试、测试等) ,包管提供的文件均知足规范书及有关标准要求。 
  • 整个效劳器系统由数据吸收效劳器 ,数据库效劳器 ,数据处理与剖析效劳器 ,应用效劳器组成。使用效劳器的硬件群集功效来提高整个系统的可用性。

? 数据吸收效劳器

此效劳器的主要功效为吸收底层事情站传输的数据 ,并做简朴的数据处理 ,要求数据并发性吸收的响应能力强。

? 数据库效劳器

整个监测系统运行历程中会爆发大宗的数据 ,其中大部分数据在经由预处理后都将输入数据库系统 ,为后续的盘问、运算、统计提供基础。数据库软件接纳Oracle系统。

? 数据处理与剖析效劳器

此效劳器主要功效是举行数据的在线剖析处理 ,对实时数据和历史数据举行二次处理 ,数据融合处理 ,举行在线评估与预警 ,运行巡检养护治理 ?榈慕沟阌τ ,吸收WEB应用效劳器的请求 ,将各项处理并将效果返回。该效劳器运行的是整个大桥结构康健监测系统的焦点功效。

? 应用平台效劳器

系统需提供一个基于WEB的应用平台举行信息治理和信息宣布 ,此部分选择的效劳器有:

Web效劳器:整个系统将接入Internet ,并提供外部会见效劳。 

收罗效劳器: GPS、光纤传感器、视频传感器等子系统的收罗效劳器 ,用以装置收罗治理软件 ,获取该子系统的原始监测数据。专用收罗效劳器视解调装备的情形安顿在监控中央或外场事情站机柜中 ,效劳器数目以不影响正常收罗和数据传输为要求。 

网络治理效劳器:整个系统内的网络装备、效劳器装备将统一治理 ,所有治理程序都将运行在此效劳器中。

? 操作终端

在监控中央监控室提供的两个事情机位上安排两台通俗台式机用于康健监测系统的一样平常操作与监控。

软件系统需支持Internet远程会见 ,主要功效包括:

  • 数据收罗与前处理:安排在各收罗事情站和专用收罗效劳器上 ,实现各子系统原始数据的收罗和物理量的转换
  • 数据传输与存储:实现原始数据向数据吸收效劳器的实时传输 ,实现原始数据在各收罗事情站、专用收罗效劳器及监控中央磁盘阵列的存储
  • 人工巡检数据的维护:实现人工巡检报告及量化数据的录入、修改与盘问
  • 数据处理与剖析:实现对原始数据的时域、频域处理与专项剖析 ,需支持对处理算法的设置功效
  • 结构清静状态的在线评估:能团结实时监测和人工巡检数据举行综合的在线评估 ,并自动天生相关的报告的主体。能凭证预设的评估模板举行评估 ,支持的评估报告包括:月度在线评估报告、突发事务暂时在线评估报告、年度在线评估报告等
  • 预警与报警:实现装备使用状态、结构清静指标超阈值、突发事务综合报警与预警
  • 数据显示与盘问:实现原始数据、处理后数据的时程及数值显示 ,支持按结构位置、装备类型及自界说模式显示 ,显示界面及数据均可设置 ;实现在线评估报告、一样平常运行报告、人工巡检报告的盘问 ;实现预警报警数据及状态的盘问。

系统检查与维护:实现各系统装备状态的定制显示 ,实现要害系统的远程维护。

 

03

桥梁清静监测网计划

 

桥梁清静监测网是以都会公路桥梁为工具 ,通过在桥梁要害结构部位设置光纤监测子系统 ,实时或按期地获取桥梁运营阶段有关结构行为和状态以及桥梁情形条件的须要数据 ,使用监测数据验证与评估桥梁设计的有关参数取值和理论效果 ,通过监测数据的处理与剖析 ,掌握桥梁生命期内任何时刻(包括地动等无意或突发事务爆发历程与爆发后)的结构整体性和清静性 ,同时也可以为桥梁运营期的维护、维修与治理提供决议依据和指导。

桥梁康健监测光纤传感系统组成

上海东海大桥光纤传感监测系统组网图

各桥梁自力设置的光纤监测子系统通过无线数据传输网络实现信息的集中收罗、传输、处理、共享的数字化 ,形成一个以动态监视数据为基础的市区公路桥梁康健监测网。具有如下意义:

  1. 对市区公路桥梁的一样平常防灾减灾事情 ,偶发灾难的应急决媾和灾后恢复重修的处理具有现实的指导意义。

  2. 建成对外信息治理平台, 实现监控点信息的有用收发和终端的控制。

  3. 实时统计剖析 ,与系统协同决议。

  4. 实现对外治理相关部分和科研机构的信息交流。

桥梁康健监测网系统

 

04

桥梁监测布点典范计划

 

一、一连刚构桥监测点安排计划

如上图所示 ,通盛大桥桥梁结构为一连五孔刚构 ,主跨每孔跨度为108米 ,边跨每孔跨度为58米。

本计划中 ,选取主墩截面和主跨、边跨代表性截面作为监测断面。 

因此 ,共设置6个主墩监测断面(ZD1~ZD6) ; 

主跨每孔设置跨中、四分之一跨、四分之三跨等3个监测断面 ,边跨每孔设置1个跨中监测断面 ,主跨和边跨共设置11个监测断面(KD1~KD11)。 

因此 ,通盛大桥共设置17个监测断面。每个监测断面内的传感器安排示意图如下:

图中实心黑点为应变传感器 ,空心黑点为温度传感器 ,详细传感器点位设计如下表:

 

传感器安排数目

装置位置

应变传感器(只)

温度传感器(只)

加速率传感器(只)

ZD1

9

2

2

ZD2

9

2

1

ZD3

9

2

1

ZD4

9

2

1

ZD5

9

2

1

ZD6

9

2

2

KD1

8

1

1

KD2

8

1

1

KD3

8

1

1

KD4

9

1

1

KD5

8

1

1

KD6

8

1

1

KD7

8

1

1

KD8

8

1

1

KD9

8

1

1

KD10

8

1

1

KD11

8

1

1

合计数目

142

23

19

 

二、变截面单箱双室一连箱梁桥监测点安排计划

城中湖大桥为三跨后张法预应力变截面单箱双室一连箱梁桥,上部结构为55+100+55m=210m。凭证该类型桥梁结构特点 ,本次共设计4个主墩监测截面(ZD1~ZD4)以及5个支座监测截面(KD1~KD5) ,总计9个监测截面。其点位安排与通盛大桥类似 ,此处不再重复叙述 ,详细传感器点位设计如下表:

 

传感器安排数目

装置位置

应变传感器(只)

温度传感器(只)

加速率传感器(只)

ZD1

9

2

1

ZD2

9

1

1

ZD3

9

1

1

ZD4

9

2

1

KD1

9

2

1

KD2

9

2

1

KD3

9

2

1

KD4

9

2

1

KD5

9

2

1

合计数目

76

12

9

 

三、吊杆拱桥监测点安排计划

由于该大桥为吊杆拱桥 ,凭证该类拱桥的受力特点 ,选择拱肋的拱脚截面、L/4截面、拱顶截面、3L/4截面以及横梁的L/4截面、1/2截面、3L/4截面作为结构康健监测断面 ,每个监测断面的光纤传感器类型和数目设计如下:

 

传感器安排数目

装置位置

应变传感器(只)

温度传感器(只)

加速率传感器(只)

GY0

4

1

1

GY1/4

4

0

0

GY1/2

4

1

1

GY3/4

4

0

0

GY1

4

1

1

HL1/4

4

1

1

HL1/2

4

0

1

HL3/4

4

1

1

合计数目

32

5

6

拱桥恒久康健监测吊杆的选取应思量吊杆长、吊杆力、吊杆间距等因素 ,建议吊杆的测试数目应不低于拱桥吊杆总数的20% ,秀水大桥单侧共有吊杆17根 ,本计划中 ,选取1/4、1/2、3/4三个位置举行吊杆实时监测。为了消除吊杆偏心力的影响 ,本计划中 ,通过在吊杆与桥面锚固端的承压环上距离120°装置3只应变计取平均 ,然后凭证承压环的横截面积和杨氏模量盘算出吊杆力。

拱桥单侧三根吊杆力监测共增添应变传感器3×3=9只 ,两侧合计为18只。

因此 ,该大桥共设置应变传感器82只 ,温度传感器10只 ,加速率传感器12只。

 

05

桥梁监测光纤传感器选型设置

 

一、光纤光栅埋入应变计

测试目的:结构层底面水平应变时程纪律 

每结构层至少埋设2个应变计 ,一个沿行车偏向 ,一个沿笔直行车偏向 ,埋设位置在各结构层底部。

产品设置:EBA-OFS15E光纤光栅埋入式应变计

EBA-OFS15E光纤光栅埋入式应变计是用于混凝土、钢筋混凝土或可塑性子料内部应变丈量 ,以便恒久视察其结构应力应变的转变 ,举行状态剖析 ,实现示警以及故障诊断的目的。

EBA-OFS15E光纤光栅埋入式应变计通过内部敏感元件――光纤光栅所反射的光信号中央波长移动量来检测应变值 ,无源、不带电、实质清静 ,不受电磁滋扰及雷击损伤 ,可直接通过光纤举行信号远程传输。

量程

±1500με

区分率

0.1με

丈量标距

50~200 mm

事情温度规模

-50~80℃

光栅中央波长

1525~1565 nm

单芯光纤可串联数目

12只

 

二、高精度MEMS光纤土压力计

测试目的:结构层内部竖向压应力时程纪律

每个结构层每层埋设1个压力计(每断面一个) ,埋设位置在各结构层底部。

产品设置:EBA-MOP05型MEMS光纤土压力计

EBA-MOP05型MEMS光纤土压力计是接纳恒弹性合金作为压力变送器件 ,进而使用光纤光栅固有的应变传感特征研制而成的一种新型光纤光栅土压力计 ,适用于丈量填土、路基、堤坝、土石坝、软基等的土体或者固体压力。

量程

0.35、1、2、5 MPa

区分率

≤0.005%F.S

精度

50~<0.05%F.S

过载能力

200%

波长规模

1527~1565 nm

温度规模

-50~80℃

外径尺寸

Φ120×28mm(可定制)

 

三、光纤光栅温度计

测试目的:一年四序差别季节混凝土面层及下层温度转变纪律

对结构层每层至少埋设1个温度计 ,埋设位置在各结构层中部。

产品设置:EBA-OEFT500微型化光纤高温测温计

EBA-OEFT500微型化光纤高温测温计接纳21世纪新近生长的微米/纳米加工手艺(micro/nanotechnology) ,在特种光纤上直接制作感温元件 ,从而实现低温到+500℃宽温规模内测温。具有无源无电、抗电磁滋扰、恣意延伸引出光纤而不影响测温精度等显著优势。

EBA-OEFT500微型化光纤高温测温计接纳耐侵蚀合金外壳封装 ,感温端部自带M3×6mm外螺纹 ,便于毗连牢靠(例如通过螺纹拧到测温块上)。

EBA-OEFT500微型化光纤高温测温计可以应用于航行器、舰船和化工装备等的漫衍式测温 ,也可用于桥梁、大坝、修建等土木匠程结构漫衍式温度监测与丈量。

量程

常温-50~150℃

高温-50~500℃

区分率

0.1℃

测温精度

±0.5℃

光纤传输距离

0~20km

形状尺寸

Φ3mm×10mm

封装方法

耐侵蚀合金铠装

 

四、光纤光栅埋入式测缝计

测试目的:结构层接缝扩展纪律

对混凝土接缝至少埋设2个测缝计 ,一个沿行车偏向 ,一个沿笔直行车偏向 ,埋设位置在各接缝中部。

产品设置:EBA-OFED20型光纤光栅埋入式测缝计

EBA-OFED20型光纤光栅埋入式测缝计可用于石油化工、水利水电工程、工业与民用修建等结构上混凝土、岩石等结构的界线缝开合度的恒久监测 ,可以埋设在混凝土内恒久监测修建物的裂痕转变。仪器内置万向节允许传感器遭受一定水平的剪切位移。传感器内部通过结构设计减小传感器温度迅速系数(小于5pm/℃) ,同时装置了1只光纤光栅温度传感器 ,用以赔偿温度对丈量的影响。

量程

20、30、60、100 mm

区分率

<0.1% F.S.

精度

<0.5% F.S.

事情温度规模

-50~80℃

光栅中央波长

1528~1563 nm

尺寸

Φ30×Lmm

(长度L因量程而异)

 

五、光纤光栅式单点、多点位移计

测试目的:道面路基土体沉降监测

对道面路基至少埋设3个多点位移计 ,埋设位置在路基差别深度处。

产品设置:EBA-OFD200型光纤光栅位移计

EBA-OFD200型光纤光栅位移计可用于石油化工、水利水电工程、工业与民用修建等结构上裂痕或接缝开合度的恒久监测。传感器接纳探杆装置方法 ,可以测定桥梁、隧道、大坝、地下工程、边坡的位移变形。在通过结构设计减小传感器温度迅速系数的同时 ,在传感器内部装置了1只光纤光栅温度传感器 ,用以赔偿温度对丈量的影响。

光纤光栅位移计接纳光纤光栅作为位移敏感元件 ,丈量精度不受光纤传输距离及电磁滋扰的影响 ,可通过伸缩探杆或拉线两种方法实现对伸缩位移的丈量 ,尺怀抱程为0~200mm或-100mm~+100mm ,具有温度赔偿功效。

量程

0~200/±100 mm

区分率

<0.1%F.S.

精度

<0.3%F.S.

事情温度规模

-50~80℃

中央波长

1525~1565 nm

尺寸

Φ25×300 mm

 

六、高精度MEMS光纤渗压计

测试目的:道面路基孔隙水压力监测

对道面路基至少埋设3个渗压计 ,埋设位置在路基差别深度处。

产品设置:EBA-MFP25高精度MEMS光纤渗压计

EBA-MFP25高精度MEMS光纤渗压计使用法布里-珀罗(Fabry-Perot ,F-P)干预原理 ,将压力转变转换为传感器内部F-P压力敏感腔的腔长转变。F-P压力敏感腔由具有一定反射率的两个平行平面组成 ,光束在其间多次反射组成多光束干预 ,在压力作用下 ,F-P腔长爆发响应转变 ,使入射光被调制。通过解调含有压力信息的光输出信号 ,就可以获取压力值 ,也可解算获得被测液体的高度。

相比于古板的压力传感器 ,EBA-MFP25高精度MEMS光纤渗压计体积细小 ,抗电磁滋扰 ,电绝缘 ,耐侵蚀 ,实质清静。丈量精度比古板的机电式压力传感器或光纤光栅类压力计精度高1~2个数目级。

EBA-MFP25高精度MEMS光纤渗压计内部为非接触式光学信号检测方法 ,具有优异的抗攻击过载能力 ,故障率很低 ,后续免维护 ,可恒久丈量。在装置操作未便、维护难题的应用场合更具显著优势。

量程

250KPa

1MPa

区分率

10Pa

40Pa

丈量精度

0.05%F.S.

0.05%F.S.

传输距离

0~10km

形状尺寸

Φ12mm×60mm

事情温度规模

-55℃~+150℃

 

七、光纤光栅温度湿度计

测试目的:道面结构温度湿度监测

对道面路基和混凝土埋设温度湿度计 ,埋设在差别位置和深度处。

产品设置:EBA-MSH100型MEMS光纤温湿度计

EBA-MSH100型MEMS光纤温湿度计接纳21世纪新近生长的微米/纳米加工手艺(micro/nanotechnology) ,在MEMS微敏感芯片上集成制作温度和湿度敏感元件 ,从而实现-50~150℃宽温规模内的准确温、湿度复合丈量。具有无源无电、抗电磁滋扰、恣意延伸引出光纤而不影响丈量等优势。

 

八、光纤光栅式钢筋计

测试目的:传力杆转变监测

对混凝土传力杆设置钢筋计 ,埋设在差别位置传力杆中部。

产品设置:EBA-OFG100光纤光栅钢筋计

EBA-OFG100光纤光栅钢筋计是针对桥梁混凝土箱梁、大坝坝体、高层修建桩基及矿井巷道围岩内部应力变形丈量需求开发的测力计。接纳光纤金属化激光焊接工艺封装制作 ,具有丈量精度高、恒久零点稳固、防水耐侵蚀、埋入存活率高、动态特征优异等特点。

EBA-OFG100E水利水工结构监测用钢筋计形状图

EBA-OFG100光纤光栅钢筋计具有桥梁、修建结构监测用和水利水工结构监测用两种差别的产品规格 ,适用两头焊接/螺纹毗连/并置式丈量等多种装置方法 ,可以用于差别规格钢筋应力的丈量。

EBA-OFG100光纤光栅钢筋计结实、可靠、易于装置和读数 ,并不受潮湿、光缆长度的影响。直径规格可凭证现场情形定制。

量程

拉伸:0~300Mpa

压缩:0~160Mpa

区分率

0.01% F?S

精度

0.5% F?S.

温度漂移系数

0.5%F?S~1%F?S

光栅中央波长

1525~1565 nm

光栅反射率

≥90%

事情温度规模

-50~+80℃

规格尺寸

适用钢筋/锚杆规格:Ф18mm-Ф32mm

封装方法

铠装

装置方法

两头焊接/螺纹毗连/并置式埋入

传感头引出线

铠装光缆 ,左右各为1.5m±0.1m

传感头之间级连方法

光缆熔接或防水型FC/PC光讨论毗连

 

九、光纤光栅外貌应变计

测试目的:结构静态和动态应力应变监测

对混凝土外貌设置外貌应变计 ,埋设在差别位置处。

产品设置:EBA-OFS50S多功效光纤外貌式应变计

EBA-OFS50S多功效光纤外貌式应变计适用于高速公路、机场跑道等沥青混凝土铺装层外貌应力应变监测 ,可遭受170℃以上的短期情形温度 ,量程到±5000με ,具有很低的等效刚度。

EBA-OFS50S多功效光纤外貌式应变计通过内部敏感元件――光纤光栅所反射的光信号中央波长移动量来检测应变值 ,无源、不带电、实质清静 ,不受电磁滋扰及雷击损伤 ,可直接通过光纤举行信号远程传输。

量程

±5000με

区分率

2με

线性度

0.999

丈量标距

50/70 mm

事情温度规模

-50~180℃

光栅中央波长

1525~1565nm

 

十、光纤光栅式外貌裂痕计

测试目的:结构上裂痕或接缝开合度的恒久监测

对混凝土外貌泛起的裂痕和接缝设置外貌应变计 ,埋设在差别位置处。

产品设置:EBA-OFSD型光纤光栅测缝计

EBA-OFSD型光纤光栅测缝计可用于石油化工、水利水电工程、工业与民用修建等结构上裂痕或接缝开合度的恒久监测。传感器接纳探杆装置方法 ,可以测定桥梁、隧道、大坝、地下工程、边坡的位移变形。在通过结构设计减小传感器温度迅速系数的同时 ,在传感器内部装置了1只光纤光栅温度传感器 ,用以赔偿温度对丈量的影响。

量程

10、25、50、200 mm

区分率

<0.1%F.S.

精度

<0.5% F.S.

温度规模

-50~80℃

中央波长

1528~1563 nm

尺寸

Φ25×200 mm

 

十一、光纤液位计

测试目的:路基地下水位转变的监测

对路基设置 ,安排在差别位置处

产品设置:EBA-FPP25光纤F-P高精度液位计

EBA-FPP25光纤F-P高精度液位计使用法布里-珀罗(Fabry-Perot ,F-P)干预原理 ,将液位转变转换为传感器内部F-P压力敏感腔的腔长转变。F-P压力敏感腔由具有一定反射率的两个平行平面组成 ,光束在其间多次反射组成多光束干预 ,在压力作用下 ,F-P腔长爆发响应转变 ,使入射光被调制。通过解调含有压力信息的光输出信号 ,就可以获取压力值 ,进而解算获得被测液位的高度。

相比于古板的压力传感器 ,光纤F-P高精度液位计抗电磁滋扰 ,电绝缘 ,耐侵蚀 ,实质清静。这使它在大型机电、石油化工、冶金、高压、强电磁滋扰、强侵蚀、易燃易爆情形中能利便而有用地传感。而其无源无电、零点稳固、可长时间事情的突出特点 ,使其在水利水工设施的恒久在线视察领域 ,也具有应用远景。

光纤F-P高精度液位计内部为非接触式光学信号检测方法 ,具有优异的抗攻击过载能力 ,故障率低 ,后续免维护 ,可恒久丈量。在装置操作未便、维护难题的应用场合有优势。

量程

10 ,25 ,100 ,1000 m

区分率

0.005% F.S.

丈量精度

0.02~0.1 F.S.

中央波长规模

1525~1565 nm

自由谱宽(FSR)

10~20 nm

规格尺寸

Ф12×60mm

事情温度规模

-50~+80℃

 

十二、光纤光栅锚索测力计

测试目的:桥梁拉索索力新闻态实时监测

产品设置:EBA-OFL光纤光栅锚索测力环

EBA-OFL光纤光栅锚索测力环周身为合金圆筒 , 筒体内置3~ 6个高精度的光纤光栅应变传感器。波长解调仪可以丈量作用在锚索测力计上的总荷载 , 也可以划分读取每个传感器从而丈量出不匀称荷载及偏心荷载。外置有温度赔偿环 , 关于恒久监测提供温度赔偿。现在我公司提供的光纤光栅索力计具有丈量精度和温度漂移自赔偿性能。

量程

1000KN ,3000KN ,5000KN(更大宗程可定制)

区分率

0.01% F.S.

丈量精度

0.1%~0.5%F.S.

中央波长规模

1525~1565 nm

装置部位

索头

应变光栅数目

3~12只(内置温补光栅1只)

事情温度规模

-50~+80℃

 

十三、光纤光栅自温补焊接式外貌应变计

测试目的:桥梁钢箱梁等结构外貌应变换静态实时监测

产品设置:EBA-OFS30自温补光纤应变计

EBA-OFS30自温补光纤应变计是针对高压输电铁塔、桥梁钢箱梁、减震阻尼器、金属锚具及其他金属结构件应力变形丈量需求开发的应变计。接纳光纤金属化激光焊接工艺和温度自赔偿结构封装 ,具有全光丈量、不受雷击、不受电磁滋扰、精度高、恒久零点稳固、焊接操作轻盈、动态特征优异等特点。

量程

± 3000με

应变区分率

0.1με

事情温度规模

-55~+80℃

规格尺寸

钢结构外貌应变丈量标距:16mm

封装方法

铠装

装置方法

焊接/粘接

传感器引出线

铠装光缆 ,长度1.5m±0.2m

传感器之间级连方法

首尾串接或通过光分路器并接

在完成对被测钢结构外貌监测位置的局部打磨后(打磨面积为10mm×30mm) ,EBA-OFS30自温补光纤光栅应变计可用上海拜安传感手艺有限公司配套的专用焊枪头在5毫秒内完成焊接装置 ,使现场装置工艺简化。

EBA-OFS30光纤应变计装置照片

EBA-OFS30自温补光纤光栅应变计引出光纤接纳PE批覆铠装光纤 ,具有耐温性能和耐侵蚀、耐老化性能 ,可恒久在野外情形存活。

 

十四、MEMS光纤加速率计

产品设置:EBA-MA10光纤MEMS加速率计

EBA-MA10光纤MEMS加速率计是一种单分向的宽频带加速率传感器 ,是建设在微米/纳米手艺(micro/nanotechnology)基础上的21世纪手艺 ,它将加速率检测质量块、弹性支持体、光学反射微镜、光入射及出射波导直接集成在一个细小的芯片上 ,真正实现了对加速率信号的全光检测 ,具有探头和传输线路不供电、抗电磁滋扰、动态规模大、体积小巧、远距离光信号传输等诸多优点。

EBA-MA10光纤MEMS加速率计迅速度高 ,动态规模大、线性度好、低频从0Hz最先 ,具有平展的频率特征响应、相位呈线性转变 ,手艺参数一致性好、性能稳固。

EBA-MA10光纤MEMS加速率计应用于地动监测、修建桥梁康健监测与测试、工业系统结构监测与测试、海洋平台结构监测等领域。

型号

EBA-MA10

量程

±10g

区分率

0.5mg

频响规模

0~1000Hz

常温事情温度

-55~80℃

传输距离

10km

形状尺寸

20 mm×20 mm×40mm

 

十五、MEMS光纤双轴倾角仪

产品设置: EBA-OFC90A2光纤MEMS双轴倾角仪

EBA-OFC系列产品是上海拜安传感手艺有限公司研爆发产的双轴倾角传感器 ,接纳建设在微纳米手艺基础上的手艺 ,将角位移检测敏感结构件、弹性支持体、光学反射微镜、光入射及出射波导直接集成在一个细小芯片上 ,真正实现对倾角信号的全光检测 ,具有探头和传输线路不供电、抗电磁滋扰、动态规模大、远距离光信号传输等诸多优点 ?捎τ糜谇憬钦闪俊⑺降鹘狻⒈手奔嗫亍⒆颂吐嫉。

相比于古板的光纤光栅倾角传感器 ,本系列产品体积小、丈量精度高、丈量规模宽、装置利便、故障率低 ,在强电磁滋扰、湿润、侵蚀等卑劣情形下具有显著优势。

项目

EBA-OFC90A2

区分丈量规模(deg)

±90°

区分率(deg)

0.01°

事情温度规模

-40~80℃

频响规模

0~20Hz

光纤最大传输距离

10km

 


 

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