6/21/2022，光纖在線訊，昊衡科技分享測(cè)試案例。將分布式傳感光纖布設(shè)于不連續(xù)管道外壁，采用OFDR分布式光纖傳感設(shè)備監(jiān)測(cè)管道變形過程中光纖的軸向應(yīng)變；將光纖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與千分表實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)比，驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的有效性。使用OSI分布式光纖傳感系統(tǒng)，提高了監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

     試驗(yàn)過程中千分表和OFDR設(shè)備對(duì)管道豎向錯(cuò)開變形量和光纖軸向微應(yīng)變進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)采集。試驗(yàn)采用OSI型OFDR分布式光纖解調(diào)儀，監(jiān)測(cè)80m范圍內(nèi)光纖沿線的微應(yīng)變，應(yīng)變測(cè)量精度為±1.0με，最高空間分辨率可達(dá)1mm，應(yīng)變測(cè)量范圍為±15000με，最低測(cè)量間隔為3s。


圖1 光纖軸向布設(shè)示意圖

     光纖在橫截面方向分別在0°、90°、180°、270°的位置布設(shè)，每段光纖在兩管連接處左、右兩側(cè)5cm處用膠水進(jìn)行定位處理，光纖軸向布設(shè)方法見圖1，光纖橫截面布設(shè)方法見圖2。


圖2 光纖截面布設(shè)示意圖

     千分表量程1cm，精度0.001mm，千分表從左到右依次編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)，試驗(yàn)過程分為懸臂梁試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、填土試驗(yàn)三部分，均在3號(hào)和4號(hào)千分表之間的位置進(jìn)行加壓，但加壓方式有所不同。


圖3 填土試驗(yàn)過程

     填土試驗(yàn)通過對(duì)上覆土層施加重物對(duì)管道加壓，氣囊放氣過程等效為加壓過程；剪切試驗(yàn)通過調(diào)節(jié)升降臺(tái)高度控制管道的豎向位移；懸臂梁試驗(yàn)采用懸掛重物的方式加壓。

測(cè)試結(jié)果
室內(nèi)試驗(yàn)過程中，采用OSI型分布式光纖解調(diào)儀，對(duì)光纖的軸向位移進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，結(jié)果如下：


圖4 剪切試驗(yàn)應(yīng)變數(shù)據(jù)

     從剪切試驗(yàn)應(yīng)變曲線（見圖4）中可以發(fā)現(xiàn)四個(gè)明顯的峰值，從左到右依次代表左側(cè)、下側(cè)、右側(cè)和上側(cè)錯(cuò)開處，每一級(jí)曲線中峰值大小隨加載級(jí)數(shù)增加而增大。觀察發(fā)現(xiàn)在左側(cè)接縫（3.64m）處的峰值為負(fù)值，分析是在粘貼光纖時(shí)自由段光纖未進(jìn)行足夠預(yù)拉，導(dǎo)致試驗(yàn)過程中自由段光纖發(fā)生收縮，在應(yīng)變數(shù)據(jù)上體現(xiàn)為負(fù)值。
完整測(cè)試過程及結(jié)果，詳見基于OFDR的不連續(xù)管道豎向錯(cuò)開變形定量監(jiān)測(cè)。


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來源：《防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)》
基于OFDR的不連續(xù)管道豎向錯(cuò)開變形定量監(jiān)測(cè)
作者：楊曉蔚1，劉 春1,2，張曉宇1，樂天呈1
1. 南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院
2. 南京大學(xué)（蘇州）高新技術(shù)研究院

昊衡科技

      一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高科技公司，專業(yè)從事工業(yè)級(jí)自校準(zhǔn)光學(xué)測(cè)量與傳感技術(shù)開發(fā)，也是一家實(shí)現(xiàn)OFDR技術(shù)商用化的公司。
目前，昊衡科技已推出多款高精度高分辨率產(chǎn)品，主要應(yīng)用于光學(xué)鏈路診斷、光學(xué)多參數(shù)測(cè)量、高精度分布式光纖溫度和應(yīng)變傳感測(cè)試。已與全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)企業(yè)建立良好的合作關(guān)系，并取得諸多成果。

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