1 光纤光栅传感器
 

      大连理工大学结构健康监测与控制中心经过五年的研制，开发出了几种基于光纤光栅技术的应变传感器、温度传感器，已经应用于大连市体育馆结构健康监测及沉降观测、大连港新30万吨输油码头监测项目等十余个大型项目。

1.1微型光纤光栅应变传感器
      微型光纤光栅应变传感器同时兼有细径管保护式和夹持式的优点，既可以埋入结构中也可以通过辅助构件构成夹持式传感器。由于胶粘剂没有直接封装光纤光栅区域，消除了胶粘剂对传感器应变传递的影响。该传感器具有应变放大机制，测量精度超过了裸光纤光栅，而且通过调节封装工艺中的参数，可以改变传感器的应变灵敏度系数。短标距光纤光栅应变传感器具有良好的线性关系，相关系数均达到了0.999以上，且传感器对被测结构的影响很小。



1.2光纤光栅增减敏应变传感器
 
      我们提出了一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法。该方法不仅有效的保护了裸光纤光栅，而且可以改变光纤光栅的应变灵敏度，其增减敏系数可以根据封装材料的尺寸制定，满足实际工程的测量需求。增敏型应变传感器提高了光纤光栅的应变灵敏度，可以应用于应变量程小、测量精度要求高的应变测试中；而减敏型应变传感器相对降低了光纤光栅的应变灵敏度，适合于应变量程大、测量精度相对低的测量需求。基于这种封装方法的光纤光栅应变传感器，为大型工程结构的表面及内部应变测量提供了大应变量程和高测量精度的监测手段。



1.3 光纤光栅温度传感器
 
      我们开发了增敏型和无增敏型两种光纤光栅温度传感器，传感器为管式封装结构。传感器的实物图如图4、5。



        DUT-FEsync-S15是适合光纤光栅（FBG）传感器及电类传感器同步采集的解调仪。2Hz采样频率可以测量光纤光栅低频变化的温度、应变等物理参数。内置大功率波长扫描型激光器,每个光学通道具有80nm波长范围（1510nm~1590nm），波长解调精度达1pm，可同时连接240个FBG传感器。解调仪支持最大48通道的电类传感器动态数据采集，信号类型包括加速度、力、位移、倾角、应变、温度、压力等，适用于桥梁、大坝、建筑物等长期状态监测，已经应用于大连市体育馆结构健康监测及沉降观测和大连港新30万吨输油码头监测项目等多个项目。

2.1 特点

 - 15个光纤光栅采集通道，48个电类传感器采集通道；
 - 大功率扫描激光光源；
 - 适用于温度、应变等多种测量环境，也适用于光谱测量；
 - 以太网接口，便于TCP/IP数据传输和控制；
 - 内置绝对波长参考，不需要外部波长校准；
 - 可实现光纤光栅与电类传感器的同步测量。

2.2 指标


3.1系统硬件结构

      针对重大工程结构健康监测的需求，开发一款基于PAC平台分布式多类传感器同步采集仪器。实现多类传感器(光纤光栅、电压、电流和数字I/O)和多终端设备的精准同步采集，信号实时“硬”处理分析功能以及多线程运行的模块化、规范化的软件平台，可以满足结构健康监测的传感器数量多，分布广，信号测量精度高，同步性要求高，信号分析处理实时性强的需求。

3.2系统软件功能
 
      该系统具有多信号实时同步采集功能、数据自动存储功能、自动生成报表功能、多途径自动报警功能、三维模型动态显示等功能。

      该系统软件已经在大连港新30万吨输油码头监测项目、大连市新体育中心体育馆结构监测项目以及500KV输电线路线-塔体系结构监测项目中得到了应用。“大型结构全寿命状态实时监测与安全评估系统”获得2012年中国国际工业博览会铜奖。