基于光纤布拉格光栅的温度-应变同时测量技术
一、引言
光纤布拉格光栅(FBG)传感器因其抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小等优点,在结构健康监测、电力设备检测等领域广泛应用。然而,单一FBG传感器难以区分温度与应变的影响。为此,近年来发展出多种温度-应变解耦测量方法,以提高测量准确性。本文将介绍其关键技术与工程实践。
二、核心技术类型
双波长FBG串联法
利用两个不同中心波长的FBG分别响应温度与应变。
FBG与长周期光栅(LPFG)组合
LPFG对温度敏感而对应变不敏感,用于辅助解耦。
参考FBG补偿法
使用无应力参考FBG消除温度漂移影响。
机器学习辅助建模
基于神经网络拟合温度-应变关系,提高测量精度。
三、典型应用场景
桥梁拉索张力与温度同步监测
精确评估结构受力状态与热膨胀效应。
高压电缆接头热应变预警
监测长期运行中的热疲劳与形变风险。
风电塔筒振动与温变综合分析
提升风电机组状态评估的可靠性。
四、未来发展方向
多参量融合传感节点开发
集成湿度、压力、振动等参数,构建多功能感知单元。
边缘计算与自适应校准机制
实现本地实时解耦与误差修正,减少通信依赖。