土木工程结构用光纤光栅

土木工程结构监测是光纤光栅传感器中最活跃的领域。对于桥梁、矿山、隧道、大坝、建筑物等，通过测量上述结构的应变分布，可以预测结构的局部荷载和状态，便于维护和状态监测。光纤光栅传感器可粘贴在结构表面或预先嵌入结构中，同时对结构进行冲击检测、形状控制和减振检测，并监测结构缺陷。此外，可以将多个光纤光栅传感器串联起来，形成传感器网络，对结构进行准分布式检测，并通过计算机远程控制传感器信号。

光纤光栅传感器可以检测的建筑结构之一是桥梁。在应用中，将一组光纤光栅粘贴到桥梁复合肋的表面，或在梁的表面开一个小槽，以便将光栅的裸芯嵌入槽中（用于保护）。如果需要更全面的保护，在建造桥梁时，最好将格栅嵌入复合肋中。同时，为了校正温度效应引起的应变，可以使用应力和温度分开的传感器臂，这两个臂可以安装在每个梁上。

两个中心波长相同的光纤光栅取代法布里-珀罗干涉仪的反射镜，形成全光纤法布里-珀罗干涉仪（FFPI），该干涉仪使用低相干性来最小化干涉相位噪声。一种方法实现了高灵敏度动态应变测量。使用FFPI组合其他两个FBG。其中一个光栅用于测量应变，另一个光栅用于测量和校正温度效应。同时，测量了三个量：温度、静态应变、瞬时动态应变。该方法结合了干涉仪的相干性和光纤布拉格光栅传感器的优点。在5mε的测量范围内，静态应变测量精度小于1µε，温度灵敏度为0.1°C，动态应变灵敏度小于1nε/（Hz）1/2。