摘要
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，改善人們的工作和生活條件成為當前的緊迫任務(wù)，
因而發(fā)展智能建筑已被提上日程。在材料和結(jié)構(gòu)的制作過程中，將傳感元
件和驅(qū)動元件埋入其中。傳感元件可對結(jié)構(gòu)的狀態(tài)參數(shù)，如應(yīng)力、應(yīng)變、
溫度、損傷程度等，進行實時測量和監(jiān)控；驅(qū)動元件則根據(jù)需要對結(jié)構(gòu)的
狀態(tài)做出必要的調(diào)節(jié)或控制，由此保證結(jié)構(gòu)安全運行并始終工作在最佳狀
態(tài)。光纖應(yīng)變傳感器可以改進傳統(tǒng)電測手段的缺點和局限性，并且具有屬
于自身的優(yōu)良屬性，所以在應(yīng)變分析和工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測等領(lǐng)域得到了廣
泛的應(yīng)用。
本文在分析研究了現(xiàn)有的光纖應(yīng)變傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于光
時域反射技術(shù)的纏繞式光纖應(yīng)變傳感系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容如下：對
纏繞式光纖應(yīng)變傳感系統(tǒng)的光纖損耗進行了理論分析，并建立了光纖纏繞
損耗的數(shù)學(xué)模型；設(shè)計了一種基于光纖螺旋纏繞方案的分布式光纖應(yīng)變實
驗測量系統(tǒng)，并對影響光纖螺旋纏繞傳感過程中產(chǎn)生的初始光損耗因素進
行了理論和試驗研究，得到了相應(yīng)的關(guān)系曲線；對傳感光纖的要求、光纖
上傳感點的布設(shè)方案以及最大傳感點數(shù)目的估算等問題進行了分析研究；
實驗研究了纏繞直徑、纏繞螺距的變化對光纖傳感靈敏度的影響，并對傳
感器的重復(fù)性進行了實驗。
研究結(jié)果表明，所設(shè)計的光纖應(yīng)變傳感系統(tǒng)具有良好的線性度和重復(fù)
性，從而為其在土木工程中的使用提供了理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞纏繞式光纖應(yīng)變傳感器；光纖彎曲損耗；初始損耗；分布式光纖傳
感；光時域反射計




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