光纖光柵(FBG)索力監(jiān)測方案
一、 系統(tǒng)組成
光纖光柵索力監(jiān)測系統(tǒng)是北京瑞格星科技有限公司專門為橋梁行業(yè)研發(fā)的一種新型索力監(jiān)測產(chǎn)品,該產(chǎn)品主要用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測錨索、橋梁的斜拉索、懸索等重型荷載。此產(chǎn)品具有如下特點(diǎn):
★ 產(chǎn)品測試精度高,0.3%F.S.,分辨率高,
★ 獨(dú)有溫度補(bǔ)償技術(shù),保證本產(chǎn)品做到真正意義上的高精度監(jiān)測
★ 產(chǎn)品為全光學(xué)測量信號(hào),在野外具有優(yōu)良的抗雷擊、抗電磁干擾特點(diǎn)
★ 良好的防水性,耐腐蝕特性
★ 產(chǎn)品不但適用于纜索張拉過程中施工監(jiān)測,而且也適用于纜索的長期健康監(jiān)測
★ 最大可以實(shí)現(xiàn)72根索的50Hz同步采樣監(jiān)測
★ 產(chǎn)品外形小巧,輕便,安裝簡單而方便
★ 通過光纜傳輸信號(hào),前端索力計(jì)與后端解調(diào)儀表最大可以相距
本監(jiān)測系統(tǒng)由光纖光柵解調(diào)儀、光纖光柵索力計(jì)及傳輸光纜構(gòu)成。
系統(tǒng)組成示意圖
構(gòu)成
RGX-JTY-008光纖光柵解調(diào)儀
解調(diào)儀具有高靈敏度及卓越的穩(wěn)定性能,由一根鎧裝光纜傳輸信號(hào),可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測30公里以外的索力計(jì)變化情況,此設(shè)備可以擴(kuò)充至24個(gè)光通道。設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)接口,用戶可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳感網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析。多臺(tái)監(jiān)測儀可以借助標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成大規(guī)模的光傳感網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)對被監(jiān)測對象高效、可靠、穩(wěn)定、長期的監(jiān)測。
產(chǎn)品圖片如下:
產(chǎn)品性能指標(biāo)如下:
類型 |
RGX-JTY-008 |
|
主要指標(biāo) |
通道數(shù) |
4、8、12、16、24 |
最大測點(diǎn)數(shù) /通道 |
3 |
|
傳感器中心波長間距 |
最小值: 0.4nm |
|
采樣頻率 |
單通道 50Hz |
|
精度 |
索力 |
分辯率: 0.05%F.S;測量精度:0.3%F.S |
電子參數(shù) |
工作電壓 |
220V±10%,50Hz |
最大功耗 |
典型值: 30w;最大值:40w |
|
數(shù)據(jù)接口 |
|
|
環(huán)境參數(shù) |
工作環(huán)境 |
0~ |
工作濕度 |
0~80% 無結(jié)露 |
|
存儲(chǔ)環(huán)境 |
- 20~80℃ |
|
存儲(chǔ)濕度 |
0~95% 無結(jié)露 |
|
機(jī)械參數(shù) |
重量 |
4Kg |
外形尺寸 |
300×310×100 |
|
液晶顯示 |
無 |
|
內(nèi)置微機(jī) |
無 |
|
光學(xué)參數(shù) |
波長范圍 |
1525~1565nm |
波長分辨率 |
1pm |
|
波長重復(fù)性 |
典型值: 1pm;最大值: 2pm |
|
波長精度 |
± 3pm |
光纖光柵索力計(jì)
索力計(jì)結(jié)構(gòu)是周身為高強(qiáng)度的合金圓筒,筒體內(nèi)置3~6個(gè)高精度的光纖光柵應(yīng)變傳感器。波長解調(diào)儀可以測量作用在錨索測力計(jì)上的總荷載,也可以分別讀取每個(gè)傳感器從而測量出不均勻荷載及偏心荷載。外置有溫度補(bǔ)償環(huán),對于長期監(jiān)測提供溫度補(bǔ)償。目前我公司提供的光纖光柵索力計(jì)溫度補(bǔ)償技術(shù)在國內(nèi)同行業(yè)內(nèi)處于先進(jìn)水平。他的應(yīng)用分為現(xiàn)場在線實(shí)時(shí)監(jiān)測和出外現(xiàn)場對運(yùn)營期結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測。
常規(guī)產(chǎn)品如下:
光纖光柵索力計(jì)技術(shù)指標(biāo):
項(xiàng)目 |
參數(shù)指標(biāo) |
||
標(biāo)準(zhǔn)量程 |
200~1000kN |
1000~3000kN |
3000kN以上 |
精 度 |
0.3%F.S. |
||
分 辨 率 |
0.05%F.S. |
||
溫度范圍 |
-30 ~ + |
||
安裝部位 |
索頭 |
||
外形尺寸 |
厚度60mm,其他根據(jù)客戶需要定制 |
光纖光柵索力計(jì)安裝部位:
二、 我公司產(chǎn)品與其它索力監(jiān)測產(chǎn)品的比較
目前在橋梁索力監(jiān)測行業(yè),作為長期健康監(jiān)測產(chǎn)品,測量索力主要有三種技術(shù):
1、FBG光纖光柵索力計(jì)
2、CCT磁通量索力測量產(chǎn)品
3、FBG光纖光柵智能筋(由于要在制作索的過程中埋入光纖光柵到索體內(nèi)部,產(chǎn)品成活率低,性能指標(biāo)不穩(wěn)定,技術(shù)不成熟)
FBG光纖光柵索力計(jì)與CCT磁通量索力產(chǎn)品的性能比較如下:
項(xiàng)目 |
FBG索力產(chǎn)品 |
CCT索力產(chǎn)品 |
系統(tǒng)精度 |
0.3%F.S. |
2%F.S. |
接線長度 |
> |
< |
采樣頻率 |
同步50Hz |
不同步,采樣時(shí)間超過1分鐘 |
現(xiàn)場是否需要電源 |
無源器件,不需供電 |
需要電源 |
是否抗雷擊 |
全光測量,抗雷擊 |
脈沖信號(hào),易受雷擊影響 |
是否抗電磁干擾 |
全光測量,抗電磁干擾 |
脈沖信號(hào),易受電磁干擾 |
安裝部位 |
索頭,安裝簡便 |
索體中段,比較繁瑣 |
單臺(tái)儀器所帶傳感器數(shù)量 |
72 |
16 |
是否需要多次標(biāo)定 |
一次標(biāo)定即可 |
需要多次標(biāo)定 |
傳感器重量 |
光纖材質(zhì),重量輕 |
主體為銅包線,比較重 |
工作溫度 |
|
|
大規(guī)模監(jiān)測時(shí)的成本 |
低 |
需要多臺(tái)磁彈儀,成本高 |