概括
这项研究引入了一种新的分布式动态绝对应变传感方法,该方法结合了相位敏感光学时域反射计 (φ-OTDR) 和Brillouin光学时域反射计 (BOTDR). 该技术实现了基础设施监测的高精度,采样率和绝对应变测量.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 结构健康监测 结构健康监测
背景情况:
- 分布式应变传感对于监测各种基础设施的结构完整性至关重要.
- 像φ-OTDR这样的现有技术提供高采样率,但缺乏绝对应变测量,而BOTDR提供绝对应变,但具有较低的动态范围和采样率.
- 需要一种传感技术,它结合了φ-OTDR和BOTDR的优势.
研究的目的:
- 提出和演示一个高性能分布式动态绝对应变传感技术.
- 综合 φ-OTDR 和 BOTDR 的功能,以进行增强的应变测量.
- 为了实现高传感精度,高采样率,绝对应变测量和大传感动态范围.
主要方法:
- 通过合成φ-OTDR和BOTDR,开发了一种混合传感技术.
- 来自 φ-OTDR 的相对应变数据与 BOTDR 的绝对应变信号相结合.
- 通过将相对应变压与绝对应变信号相匹配来估计初始应变偏移.
主要成果:
- 提出的技术成功实现了分布式动态绝对应变传感.
- 实验结果表明传感动态范围超过2500μe.
- 在1公里传感范围内,达到1165μe的峰值到峰值振幅和广泛的频率响应范围 (0.1到>30Hz).
结论:
- 合成的φ-OTDR和BOTDR技术有效地克服了个别方法的局限性.
- 开发的方法提供了高的传感精度和采样率,以及绝对应变测量和大动态范围.
- 该技术适用于先进的结构健康监测应用,需要精确的动态应变分析.
