GF傳感器是一種基于光纖布拉格光柵原理的高精度傳感器。它具有體積小、重量輕、抗電磁干擾、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與控制領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 1.光纖布拉格光柵(FBG)是一種反射型光柵,它通過在光纖中周期性地改變折射率來反射特定波長(zhǎng)的光。當(dāng)FBG受到溫度、壓力、應(yīng)變等外部因素作用時(shí),其反射波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化。通過測(cè)量這些變化,可以獲取相應(yīng)的物理量信息。基于這一原理,被廣泛應(yīng)用于各種物理量的測(cè)量。
2.該傳感器在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的健康狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題,為結(jié)構(gòu)的維護(hù)和維修提供依據(jù)。
(2)高精度測(cè)量:具有高精度測(cè)量能力,可以準(zhǔn)確地測(cè)量結(jié)構(gòu)的微小變化,提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。
(3)抗干擾能力強(qiáng):具有良好的抗電磁干擾、抗腐蝕性能,適用于惡劣環(huán)境下的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。
(4)分布式監(jiān)測(cè):通過將多個(gè)傳感器串聯(lián)在一起,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的分布式監(jiān)測(cè),獲取結(jié)構(gòu)各部位的健康狀況。
(5)光纖通信兼容性:可以與光纖通信系統(tǒng)兼容,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高速傳輸。
3.GF傳感器在結(jié)構(gòu)健康控制中的關(guān)鍵作用
(1)反饋控制:可以為結(jié)構(gòu)健康控制提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的反饋信息,支持控制系統(tǒng)的優(yōu)化和調(diào)整。
(2)預(yù)警功能:可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的健康狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn),為結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行提供預(yù)警。
(3)主動(dòng)控制:通過將傳感器與主動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的主動(dòng)控制,提高結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。
4.GF傳感器在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與控制中的技術(shù)要求
(1)測(cè)量精度:應(yīng)具有較高的測(cè)量精度,以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(2)穩(wěn)定性:應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性,確保長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)與控制。
(3)響應(yīng)速度:應(yīng)具有較快的響應(yīng)速度,以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。
(4)耐久性:應(yīng)具有較強(qiáng)的耐久性,適用于長(zhǎng)期、惡劣環(huán)境下的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與控制。