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案例分享:基于OFDR的不连续管道竖向错开变形监测

摘要:将分布式传感光纤布设于不连续管道外壁,采用OFDR分布式光纤传感设备监测管道变形过程中光纤的轴向应变;将光纤监测数据与千分表实测数据相对比,验证计算结果的有效性。使用OSI分布式光纤传感系统,提高了监测结果的准确性。

      昊衡科技分享测试案例。将分布式传感光纤布设于不连续管道外壁,采用OFDR分布式光纤传感设备监测管道变形过程中光纤的轴向应变;将光纤监测数据与千分表实测数据相对比,验证计算结果的有效性。使用OSI分布式光纤传感系统,提高了监测结果的准确性。

  试验过程中千分表和OFDR设备对管道竖向错开变形量和光纤轴向微应变进行连续自动采集。试验采用OSI型OFDR分布式光纤解调仪,监测80m范围内光纤沿线的微应变,应变测量精度为±1.0με,最高空间分辨率可达1mm,应变测量范围为±15000με,最低测量间隔为3s。

  图1 光纤轴向布设示意图

  光纤在横截面方向分别在0°、90°、180°、270°的位置布设,每段光纤在两管连接处左、右两侧5cm处用胶水进行定位处理,光纤轴向布设方法见图1,光纤横截面布设方法见图2。

图2 光纤截面布设示意图

  千分表量程1cm,精度0.001mm,千分表从左到右依次编号为1号、2号、3号、4号、5号、6号,试验过程分为悬臂梁试验、剪切试验、填土试验三部分,均在3号和4号千分表之间的位置进行加压,但加压方式有所不同。

图3 填土试验过程

  填土试验通过对上覆土层施加重物对管道加压,气囊放气过程等效为加压过程;剪切试验通过调节升降台高度控制管道的竖向位移;悬臂梁试验采用悬挂重物的方式加压。

  测试结果

  室内试验过程中,采用OSI型分布式光纤解调仪,对光纤的轴向位移进行持续监测,结果如下:

图4 剪切试验应变数据

  从剪切试验应变曲线(见图4)中可以发现四个明显的峰值,从左到右依次代表左侧、下侧、右侧和上侧错开处,每一级曲线中峰值大小随加载级数增加而增大。观察发现在左侧接缝(3.64m)处的峰值为负值,分析是在粘贴光纤时自由段光纤未进行足够预拉,导致试验过程中自由段光纤发生收缩,在应变数据上体现为负值。完整测试过程及结果,详见基于OFDR的不连续管道竖向错开变形定量监测。

      来源:《防灾减灾工程学报》

  基于OFDR的不连续管道竖向错开变形定量监测作者:杨晓蔚1,刘 春1,2,张晓宇1,乐天呈11. 南京大学地球科学与工程学院2. 南京大学(苏州)高新技术研究院

内容来自:昊衡科技
本文地址:http://www.iccsz.com//Site/CN/News/2022/06/21/20220621064813187249.htm 转载请保留文章出处
关键字: OFDR
文章标题:案例分享:基于OFDR的不连续管道竖向错开变形监测
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