研究目的
研究基于光纤的传感器在海洋环境中用于结构状态监测的应用,重点关注温度、应变、振动、相对湿度、pH值和氯离子的测量。
研究成果
一套光纤传感器已开发用于海洋结构状态监测,展现出节约成本和提升结构服役寿命预测能力的潜力。这些传感器在尺寸、多功能性及耐恶劣环境方面具有优势,目前研究正致力于扩展其功能和应用范围。
研究不足
光纤光栅(FBG)对应变和温度的交叉敏感性要求精心设计传感器及封装结构以实现精确测量。由于染料渗出问题,该pH传感器在pH值高于13.2时性能受限。
1:实验设计与方法选择:
采用基于光纤布拉格光栅(FBG)的技术实现温度与应变的同步测量,并开发了光纤振动、水分侵入及pH值传感器。
2:样本选择与数据来源:
制备了不同特性的混凝土样本用于水分侵入和pH值测量,使用装配FBG的螺旋桨进行振动监测。
3:实验设备与材料清单:
包括FBG传感器、用于湿度检测的聚合物涂层FBG、用于pH检测的荧光染料,以及评估pH探针的小型光谱仪。
4:实验流程与操作步骤:
将FBG粘贴于螺旋桨叶片表面进行振动监测,利用开发的传感器评估混凝土样本的水分侵入及pH值变化。
5:数据分析方法:
采用快速傅里叶变换(FFT)分析振动监测数据,通过荧光强度测量实现pH值检测。
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