光纖光柵應變計(海工)
1.產(chǎn)品概述
傳感器介紹:光纖光柵應變計(海工)以光纖布拉格光柵(FBG)為核心敏感元件,專為海洋工程惡劣環(huán)境設計,可精準測量海工結構的應變、溫度等關鍵參數(shù),適用于海上石油鉆井平臺、深海網(wǎng)箱、海底管道、海洋樁基等各類海工設施的長期結構健康監(jiān)測。產(chǎn)品采用特殊封裝工藝,安裝存活率高,適配海洋復雜施工場景。
傳感器特點:
? 內(nèi)置獨立溫度補償光柵,溫度測量精度±0.25℃,有效消除溫度交叉干擾,保障應變測量準確性;
? 采用 316L 不銹鋼密封結構與專用耐腐密封材料,耐水壓強度可達 50 米水深,適配深海及高鹽霧環(huán)境;
? 無源工作模式,不受電磁干擾,具備優(yōu)質(zhì)的耐腐蝕性、抗老化性,可實現(xiàn)長期穩(wěn)定監(jiān)測;
? 測量精度達 5‰F.S.,分辨率 1‰F.S.,捕捉結構細微形變;
? 兼容焊接、螺栓固定、膠粘等多種安裝方式,操作簡便,適配海工復雜結構安裝需求;
應用場景:主要適用于海上石油鉆井平臺結構監(jiān)測、深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱應力監(jiān)測、海底管道大變形監(jiān)測、海洋橋梁樁基應變監(jiān)測、港口碼頭結構健康監(jiān)測等海工場景。

光纖光柵應變計(海工)
2.技術參數(shù)
表 1 光纖光柵應變計(海工)主要性能參數(shù)

3.工作原理
當海工結構因載荷、溫度或環(huán)境作用發(fā)生形變時,光纖光柵應變計(海工)的兩端基座產(chǎn)生相對位移,該位移傳遞至內(nèi)置的光纖光柵,導致光柵周期及折射率發(fā)生變化,進而引起其反射中心波長偏移。通過光纖光柵解調(diào)儀捕獲波長變化量,代入標定的應變-波長轉(zhuǎn)換公式,即可精確計算出結構的應變量;同時,內(nèi)置溫補光柵同步監(jiān)測環(huán)境溫度,實現(xiàn)溫度效應的實時補償。
4.系統(tǒng)組網(wǎng)圖

系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖
5.安裝說明
傳感器主要安裝方式,根據(jù)海工結構類型選擇適配方案,核心安裝流程如下:
1. 焊接安裝:將安裝底座焊接于被測鋼結構(如平臺支架、海管外壁),應變計通過螺栓固定于底座;
2. 密封處理:傳感器焊接固定后,在保護殼內(nèi)部灌注防水密封膠,確保密封性能;
3. 光纜部署:敷設定制?4 特氟龍光纜,全程可采用 316L 不銹鋼管進行外部保護;
4. 熔接保護:光纜熔接點先使用不銹鋼管壓接加固,再套熱縮管進行雙重保護。
6.安裝注意事項:
1. 安裝前需記錄傳感器編號、初始波長數(shù)據(jù)、安裝位置及編號等,存檔備用;
2. 安裝過程中需避開結構焊縫、應力集中區(qū)邊緣,確保傳感器軸線與應變方向一致;
3. 灌注防水密封膠前需清理保護殼內(nèi)部雜質(zhì),保證密封效果;
4. 光纜敷設需預留冗余量,采用卡箍固定于 316L 保護管,避免海浪沖擊導致光纜拉扯損壞;
5. 安裝前必須通讀安裝指導書,嚴禁暴力操作,防止傳感器敏感元件受損。

安裝示意圖
6.故障排除
光纖光柵傳感器的維修與故障排查工作主要集中在對光纜接頭的定期檢查以及終端盒的維護方面。由于傳感器安裝完成后,通常難以接觸,導致其修理工作受到限制,故出現(xiàn)故障時可查閱下列問題及可能的解決辦法,有關更多的故障排除幫助可聯(lián)系我司咨詢。
癥狀:傳感器不能正常讀數(shù)
√ 使用紅光筆檢查傳輸光纜是否中斷;
√ 光纖光柵解調(diào)儀的 FC/PC 頭是否連接完好;
√ 光纖光柵解調(diào)儀是否已進入正常工作狀態(tài),光纖光柵解調(diào)儀的通訊連接是否正常。
√ 查看傳感器的光譜視圖是否正常,有無較大的能量損耗點。