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光纤光栅应变计(海工)

光纤光栅应变计(海工)

型 号:
原产地:国产
用 途:专为海洋工程恶劣环境设计,可精准测量海工结构的应变、温度等关键参数,适用于海上石油钻井平台、深海网箱、海底管道、海洋桩基等各类海工设施的长期结构健康监测。产品采用特殊封装工艺,安装存活率高,适配海洋复杂施工场景

光纤光栅应变计(海工)
1.产品概述
传感器介绍:光纤光栅应变计(海工)以光纤布拉格光栅(FBG)为核心敏感元件,专为海洋工程恶劣环境设计,可精准测量海工结构的应变、温度等关键参数,适用于海上石油钻井平台、深海网箱、海底管道、海洋桩基等各类海工设施的长期结构健康监测。产品采用特殊封装工艺,安装存活率高,适配海洋复杂施工场景。
传感器特点:
内置独立温度补偿光栅,温度测量精度±0.25℃,有效消除温度交叉干扰,保障应变测量准确性;
采用 316L 不锈钢密封结构与专用耐腐密封材料,耐水压强度可达 50 米水深,适配深海及高盐雾环境;
无源工作模式,不受电磁干扰,具备优质的耐腐蚀性、抗老化性,可实现长期稳定监测;
测量精度达 5‰F.S.,分辨率 1‰F.S.,捕捉结构细微形变;
兼容焊接、螺栓固定、胶粘等多种安装方式,操作简便,适配海工复杂结构安装需求;

应用场景:主要适用于海上石油钻井平台结构监测、深海养殖网箱应力监测、海底管道大变形监测、海洋桥梁桩基应变监测、港口码头结构健康监测等海工场景。


光纤光栅应变计(海工)
2.技术参数

表 1 光纤光栅应变计(海工)主要性能参数


3.工作原理
当海工结构因载荷、温度或环境作用发生形变时,光纤光栅应变计(海工)的两端基座产生相对位移,该位移传递至内置的光纤光栅,导致光栅周期及折射率发生变化,进而引起其反射中心波长偏移。通过光纤光栅解调仪捕获波长变化量,代入标定的应变-波长转换公式,即可精确计算出结构的应变量;同时,内置温补光栅同步监测环境温度,实现温度效应的实时补偿。
4.系统组网图


系统组网示意图

5.安装说明
传感器主要安装方式,根据海工结构类型选择适配方案,核心安装流程如下:
1. 焊接安装:将安装底座焊接于被测钢结构(如平台支架、海管外壁),应变计通过螺栓固定于底座;
2. 密封处理:传感器焊接固定后,在保护壳内部灌注防水密封胶,确保密封性能;
3. 光缆部署:敷设定制Ø4 特氟龙光缆,全程可采用 316L 不锈钢管进行外部保护;
4. 熔接保护:光缆熔接点先使用不锈钢管压接加固,再套热缩管进行双重保护。
6.安装注意事项:
1. 安装前需记录传感器编号、初始波长数据、安装位置及编号等,存档备用;
2. 安装过程中需避开结构焊缝、应力集中区边缘,确保传感器轴线与应变方向一致;
3. 灌注防水密封胶前需清理保护壳内部杂质,保证密封效果;
4. 光缆敷设需预留冗余量,采用卡箍固定于 316L 保护管,避免海浪冲击导致光缆拉扯损坏;
5. 安装前必须通读安装指导书,严禁暴力操作,防止传感器敏感元件受损。


安装示意图

6.故障排除
光纤光栅传感器的维修与故障排查工作主要集中在对光缆接头的定期检查以及终端盒的维护方面。由于传感器安装完成后,通常难以接触,导致其修理工作受到限制,故出现故障时可查阅下列问题及可能的解决办法,有关更多的故障排除帮助可联系我司咨询。
症状:传感器不能正常读数
√ 使用红光笔检查传输光缆是否中断;
√ 光纤光栅解调仪的 FC/PC 头是否连接完好;
√ 光纤光栅解调仪是否已进入正常工作状态,光纤光栅解调仪的通讯连接是否正常。
√ 查看传感器的光谱视图是否正常,有无较大的能量损耗点。