基于光纤光栅传感器的煤矿顶板应变检测研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zn19861225
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本文通过在对光纤Bragg光栅传感技术的理论进行分析的基础上,结合模拟试验对其应用于煤矿顶板的应变检测进行研究。煤矿顶板围岩的应力是引起顶板事故的根源,光纤Bragg光栅通过其传感原理,依赖于其反射谱特性和波长等参量参数来实现对应力应变的检测。应力的变化导致了光纤光栅的波长漂移,同时也导致了光纤光栅反射谱的变化等。将应力的变化量转换为光纤光栅波长的漂移,从而来实现其传感检测。由理论研究可知,光纤Bragg光栅对其所处的应变场和温度场同时敏感,所以,存在着应变和温度的交叉敏感问题,在建立应变和温度传感模型的同时,还需对应变和温度交叉敏感进行分析和解决。通过误差分析,基于灵敏度矩阵系数的参考光栅零应变的方法可以基本实现对应变与温度的分离,并且将其应用于传感器的设计中。通过对传感器的设计及其模拟试验,与传统的电类传感器相比,光纤Bragg光栅传感器以其测量精度好、灵敏度高以及抗干扰强等优点可以很好的实现对煤矿顶板围岩的应变的检测。
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