測試使用了 光纖傳感器, QuantumX MX1615 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，FS22 光纖解調(diào)儀 以及 catman Easy 軟件，同時在兩根鋼筋混凝土梁（200 mm×300 mm和300 mm×500 mm，長度3000 mm）上進(jìn)行了測試。
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在 Julián García Díaz, Nieves Navarro Cano 和 Edelmiro Rúa álvarez 指導(dǎo)下, 馬德里理工大學(xué)建筑高等技術(shù)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了旨在檢測混凝土裂縫和施加不同荷載后混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變的試驗。
這樣，他們就可以確定混凝土開始開裂的確切時刻。
問題
來自馬德里理工大學(xué)（UPM）的一組研究人員接受了一項挑戰(zhàn)，從內(nèi)部測量結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，不僅是混凝土，還包括鋼材。為此，他們需要最先進(jìn)的可焊接光纖傳感器。
方案
大學(xué)團隊使用了一種測量解決方案，包括光纖和溫度傳感器、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)QuantumX MX1615、FS22光纖解調(diào)儀和HBM（現(xiàn)為HBK）的 catman Easy 軟件。這種解決方案被證明是準(zhǔn)確的，易于連接并在現(xiàn)場工作。
結(jié)果
試驗證明了光纖傳感器對本項目的適用性，并且比傳統(tǒng)材料強度公式更真實地描述了混凝土結(jié)構(gòu)的性能。
UPM 團隊使用了基于FBG（光纖布拉格光柵）的可焊接光纖傳感器，而不是傳統(tǒng)的方法，如紅外熱成像、聲發(fā)射、數(shù)字圖像（DIC）、超聲波傳感器或碳納米管傳感器。
“由于傳感器可以焊接到鋼筋上，因此可測量內(nèi)部結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，不僅是混凝土的應(yīng)變，還包括鋼結(jié)構(gòu)本身，” 建筑學(xué)博士 Julián García Díaz 說道。
選擇光纖傳感器是因為它們的特性，特別是與傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片相比，它們的壽命更長，在不利條件下信號有更好地長期穩(wěn)定性和抗干擾性（EMI/RFI），在同一光纜上可布置多個傳感器（多路復(fù)用）。此外，電纜長度不會影響測量過程。不僅是成本，包括性能和準(zhǔn)確性方面都得到了改進(jìn)。
測試使用了 光纖傳感器, QuantumX MX1615 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，FS22 光纖解調(diào)儀 以及 catman Easy 軟件，同時在兩根鋼筋混凝土梁（200 mm×300 mm和300 mm×500 mm，長度3000 mm）上進(jìn)行了測試。
測量系統(tǒng)由兩個光纖傳感器和一個溫度傳感器（用于補償光纖傳感器靈敏度）組成的陣列組成，力傳感器和精度為 0.1% 的電位計連接到16通道 QuantumX MX1615 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，并與 FS22 光纖解調(diào)儀 一起連接到 catman easy 。
“自從我開始博士論文研究以來，我一直依賴HBM，在這項研究中，他們提供了一個系統(tǒng)，準(zhǔn)確，易于連接。而且，計算機會立即通過catman Easy軟件接收結(jié)果?！?/p>
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一些肉眼看不見的微裂紋現(xiàn)在可以通過光纖傳感器探測到，并可以分析混凝土的性能并確定鋼的變形。例如，試驗表明，鋼的應(yīng)變大于理論計算的應(yīng)變。
“結(jié)果達(dá)到了我的預(yù)期，因為在整個測試過程中，我們能夠獲得比傳統(tǒng)材料強度公式獲得的更真實的特性?！?/p>
基于這些原因，UPM研究小組計劃在未來的結(jié)構(gòu)變形測量項目中繼續(xù)使用HBK產(chǎn)品。
結(jié)構(gòu)工程研究小組是馬德里理工大學(xué)土木工程學(xué)員連續(xù)介質(zhì)力學(xué)與結(jié)構(gòu)理論系的一部分。
除了講授土木工程課程的基礎(chǔ)和高級科目外，本小組還開展結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的研究。并向公共和私營部門提供專門服務(wù)。
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