光纤应变传感器在桥梁应变监测上的应用研究

潘晔峰

（上海安文桥梁检测技术有限公司，上海市 200437）

0 引言

现代桥梁工程建设规模越来越大，造价也越来越高，桥梁的管理和维护显得更为重要：既要确保桥梁安全正常运行和人民生命财产安全，又要物尽其用，充分提高桥梁的使用寿命。以往普遍采用电阻应变传感器对桥梁的关键部位进行应变监测。这类传感器虽然已有长期的应用历史，积累了较丰富的经验，但在实际应用中，还是存在一些较为严重的问题：容易受潮；易受周围电磁场的干扰；长距离、大信息量传输困难；存活率低，往往只能一次性使用。

为了克服传统的电阻应变传感器的缺点，应用光纤传感器进行桥梁监测和预警就成为一种很好的桥梁管理和维护的手段。光纤传感器具有比普通传感器更好的特性，比如光纤传感器有极高的监测灵敏度和很宽的动态范围，比较容易达到1微应变的分辨率；能做成复合传感器探测诸多物理量、化学量和生物量，并且可以复用于构阵或分布式监测；抗干扰强，电磁对它不起任何干扰作用；耐高温、抗腐蚀、防火防爆、绝缘安全性好，特别适用于一些特殊要求的环境中使用；光路没有接地等优点。这些优势是一些普通传感器无法比拟的，而使它具有无限的生命力。

本文主要采用光纤应变传感器，对在实验室内及桥梁上的结构应变进行实验测试。

1 光纤传感器应变测试理论分析

光纤传感器的应变测试是通过外界参量对光纤传感器长度的改变导致导波相位的变化进行调制来实现的。……