光纖光柵位移傳感器及其在邊坡防護(hù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、目前，位移傳感技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，因?yàn)槲灰屏渴窍鄬?duì)容易檢測(cè)出的物理量。位移也是在邊坡安全監(jiān)測(cè)中的一個(gè)重要的物理量，邊坡安全監(jiān)測(cè)要求監(jiān)測(cè)的因素很多，包括邊坡變形、地下水動(dòng)態(tài)和巖體風(fēng)化速度等。邊坡的變形是邊坡破壞的一個(gè)顯著特征，因此針對(duì)邊坡位移監(jiān)測(cè)的研究有著重要意義。位移檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了經(jīng)典位移測(cè)量和半導(dǎo)體技術(shù)兩個(gè)階段，早期的位移測(cè)量是由人手工進(jìn)行，后來(lái)發(fā)展到機(jī)械化、自動(dòng)化檢測(cè)，進(jìn)入二十世紀(jì)，位移測(cè)量發(fā)展為非電量電測(cè)方式，是位移監(jiān)

2、測(cè)技術(shù)的一次深刻變革。隨著社會(huì)的發(fā)展，各種位移檢測(cè)的技術(shù)也愈發(fā)成熟，但隨著位移傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合越來(lái)越廣，對(duì)其自身性能也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的位移傳感器因其自身的缺點(diǎn)，其應(yīng)用的局限性也越來(lái)越突出。光纖光柵傳感技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型傳感技術(shù)。以光纖光柵為基礎(chǔ)的位移傳感器應(yīng)用于邊坡位移檢測(cè)有很好的應(yīng)用前景，光纖光柵具有體積小、靈敏度高、絕緣、抗電磁干擾能力強(qiáng)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，適于在邊坡等較為惡劣的工程環(huán)境中應(yīng)用。
　　 利用光纖光柵

3、的溫度和應(yīng)變敏感特性，可以通過(guò)光纖光柵間接測(cè)量許多物理量。本文主要利用光纖Bragg光柵的應(yīng)變測(cè)量原理，設(shè)計(jì)一種拉繩式光纖光柵位移傳感器，運(yùn)用于邊坡安全監(jiān)測(cè)，詳細(xì)介紹了該位移傳感器的設(shè)計(jì)研究過(guò)程，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用Pro/ENGINEER Widefire三維建模軟件確定其基本結(jié)構(gòu)，該傳感器為懸臂梁、楔形滑塊和彈簧組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，并對(duì)三維實(shí)體模型裝配和分析，針對(duì)傳感器的關(guān)鍵部件進(jìn)行了基于ANSYS的有限元分析，驗(yàn)證了傳感器關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)