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  本文關(guān)鍵詞：光纖光柵位移傳感器及其在邊坡防護(hù)安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《武漢理工大學(xué)》 2012年

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

張立佳  

【摘要】：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θ菀讬z測出的物理量。位移也是在邊坡安全監(jiān)測中的一個重要的物理量,邊坡安全監(jiān)測要求監(jiān)測的因素很多,包括邊坡變形、地下水動態(tài)和巖體風(fēng)化速度等。邊坡的變形是邊坡破壞的一個顯著特征,因此針對邊坡位移監(jiān)測的研究有著重要意義。位移檢測技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了經(jīng)典位移測量和半導(dǎo)體技術(shù)兩個階段,早期的位移測量是由人手工進(jìn)行,后來發(fā)展到機(jī)械化、自動化檢測,進(jìn)入二十世紀(jì),位移測量發(fā)展為非電量電測方式,是位移監(jiān)測技術(shù)的一次深刻變革。隨著社會的發(fā)展,各種位移檢測的技術(shù)也愈發(fā)成熟,但隨著位移傳感器的應(yīng)用場合越來越廣,對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)用的局限性也越來越突出。光纖光柵傳感技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新型傳感技術(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。 利用光纖光柵的溫度和應(yīng)變敏感特性,可以通過光纖光柵間接測量許多物理量。本文主要利用光纖Bragg光柵的應(yīng)變測量原理,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,詳細(xì)介紹了該位移傳感器的設(shè)計(jì)研究過程,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),并對三維實(shí)體模型裝配和分析,針對傳感器的關(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)的可靠性。對傳感器性能進(jìn)行了測試和溫度特性試驗(yàn),在標(biāo)定試驗(yàn)中以拉繩牽引移動滑塊,模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,得到傳感器的傳感性能,并針對不足之處不斷改進(jìn),直至達(dá)到理想效果。并以懸臂梁結(jié)構(gòu)為主體,設(shè)計(jì)了另一種簡單結(jié)構(gòu)的光纖光柵位移傳感器,利用該傳感器,結(jié)合以巖層為主體的邊坡模型做了邊坡位移降雨模型試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的位移傳感器在邊坡模型應(yīng)用的可靠性,并得到了有關(guān)邊坡位移的信息和破壞規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH822
【目錄】：

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王靜;光纖光柵多參數(shù)傳感理論技術(shù)研究及在地下工程災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2011年

2 張錦龍;基于光纖光柵的傳感和解調(diào)技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2009年

3 呂辰剛;光纖光柵在工程結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2007年

4 顏玢玢;特殊結(jié)構(gòu)光纖光柵理論與應(yīng)用技術(shù)[D];北京郵電大學(xué);2010年

5 王月明;光纖光柵傳感產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究及應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2009年

6 倪凱;光纖光柵制備及傳感應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2011年

7 沈小燕;光纖光柵應(yīng)變傳感及擴(kuò)大應(yīng)變傳感范圍的技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

8 倪娟;光纖光柵在微波光子學(xué)中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2011年

9 劉偉升;光纖光柵傳感與光纖光柵激光器的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2011年

10 沈永良;基于旋光色散效應(yīng)的光纖光柵傳感解調(diào)方法研究[D];黑龍江大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張立佳;光纖光柵位移傳感器及其在邊坡防護(hù)安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2012年

2 丁騰蛟;基于懸臂梁結(jié)構(gòu)的大量程光纖Bragg光柵位移傳感器[D];武漢理工大學(xué);2012年

3 桂鑫;非接觸型磁耦合光纖光柵位移傳感器的研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

4 杜立劍;光柵莫爾測量系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2010年

5 李偉;雙懸臂梁式光纖Bragg光柵位移傳感器[D];昆明理工大學(xué);2011年

6 張麗瑩;基于光纖光柵的加速度傳感技術(shù)[D];黑龍江大學(xué);2010年

7 白濤;光纖光柵位移傳感系統(tǒng)開發(fā)及在海底隧道安全監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2011年

8 李豐麗;光纖光柵特性及應(yīng)用研究[D];暨南大學(xué);2002年

9 孫作彬;光纖光柵直流大電流傳感器研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 萬志華;洛氏硬度全自動檢測方法的研究[D];長春理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：光纖光柵位移傳感器及其在邊坡防護(hù)安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：225211