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实用隧道中振弦传感器与光纤光栅传感器的对比

1.介绍

振弦式传感器自20世纪1月被发现以来,因其布局简单、精度高、抗干扰能力强、对电缆要求低等独特的优良特性,一直受到工程界的关注。然而,由于历史原因,振弦式传感器的耐久性一直是一个有争议的话题。

直到7月70日,随着现代电子技术、材料和生产技术的发展,振弦式传感器技术日臻完善,能够真正满足工程应用的需要。到目前为止,成千上万的振弦式传感器已经成功地应用于世界各地的大坝、桥梁、隧道和其他大型建筑,这是结构健康监测中最常见的传感器类型。

大约在2000年,光纤光栅传感器开始用于温度、应力和应变监测。后来,结构健康监测仪器相继问世。光纤光栅传感器的主要特点是耐雷击、抗电磁干扰能力强、分布容量大、传输距离远。由于光纤测温的原理相对简单,经过十几年的技术发展,其应用是优越的。

然而,其他光纤光栅传感器有着相对复杂的原因,其测量精度和不变性与振弦式传感器相差甚远。到目前为止,除了光纤温度传感器之外,很少有光纤光栅传感器能够满足制造商的标称技术规格并成功应用。

随着科学技术的发展,光纤光栅传感器的精度和非混沌性问题将不可避免地被占据。正如振弦传感器在日常生活中取代了差动电阻传感器一样,光纤光栅传感器最终将成为新一代主流健康监测传感器。然而,由于测量精度和准确度不可避免的问题,目前还不是最好的选择。

2.管道廊道布局的健康监测特征

虽然公用隧道是一个线性项目,但它配备了一个监控室和一个电缆槽。健康监测传感器电缆可以铺设在电缆槽上,不需要埋入混凝土中,方便了电缆的连接工作,为电缆的珍惜工作提供了很大的帮助。同时,传感器电缆可以连接到安装在监控室附近的数据采集单元(MCU)。正常情况下,电缆长度在1000米以内,振弦传感器光信号可以在此限制内完全传输。

管廊健康监测的原则是重点监测管廊的坡度段、地下通道段和横断面等特殊部位。只需要断面监测,不需要对主体布局进行连续监测。它不属于远程监控领域。

光纤光栅传感器的诞生是为了解决振弦式传感器不能用于长距离传输的问题。这是在牺牲传感器测量精度和不变性的前提下的最后选择。管道走廊健康监测的特点决定了光纤光栅传感器不是最佳选择。

3、工程造价比较澄清

光纤光栅传感器的价格比进口振弦传感器低,但其调制解调器的价格比数据采集器高3-4倍。此外,光纤光栅传感器安装复杂,光缆连接要求高,仪器和光缆难以珍惜,建设成本高。

4.建议

一方面,建议对安装振弦式传感器和光纤光栅传感器并已进入运行期的项目进行检查,并首先检查历史测量数据的完整性、重复精度和测量精度等相关内容。

另一方面,建议将其分为振弦传感器和光纤光栅传感器厂家进行检测,检测的主要内容也是传感器测量数据的准确性、重复精度和测量精度等。或者,为了检查生产振弦传感器和光纤光栅传感器的制造商,你只需要知道哪些传感器是在控制良好的环境中销售的,然后你就会知道哪些传感器与更好的传感器一起使用