橋梁在一個國家的交通運輸和經濟發展中占有重要位置,橋梁(liáng)缺陷檢測(cè)和結構健康監測是保證橋梁安(ān)全運營的重要手段(duàn)。一般來說,橋梁對於安全性、可靠性、耐用(yòng)性、穩定性的需求(qiú)是非常之高的。在橋梁的使用過程中,如何才(cái)能對橋梁經行實時的監控呢?溫度(dù)傳感器就(jiù)為我們解決了這個難題,溫度傳(chuán)感器(qì)應用在橋梁中可實現對橋梁結構健康狀況的長(zhǎng)期實時監測,並為(wéi)將來評估橋(qiáo)梁的(de)損傷狀況提供依據。
一種常見橋梁(liáng)實時監測係統中(zhōng)溫度傳感器的(de)位置(資料圖)
橋梁結構健康監測
橋梁結構健康監測(cè)(SHM)是一種基於傳感器的主動防禦型(xíng)方法,可以彌補目(mù)前安全(quán)性能(néng)十分重要的(de)結構中,把傳感器(qì)網絡安置到橋梁、建築和飛機中,利用(yòng)傳感器進行SHM檢測是一種可靠且不昂貴(guì)的做(zuò)法,可以在第一時(shí)間檢測到缺(quē)陷的(de)形成。這種網絡(luò)可以提早向維(wéi)修(xiū)人員報告在關鍵結構中出現(xiàn)的缺陷,從(cóng)而避免(miǎn)災難性(xìng)事故。
光纖光柵傳感器(qì)中的溫度傳感器類型
傳統的橋梁(liáng)缺陷檢測主要采用電類傳感器的應變測量技術,這種方法(fǎ)存在易受電磁幹擾、布線複雜(zá)、時效性(xìng)低等問題,並且所測量的瞬時結果不能準(zhǔn)確連續預報橋梁工作狀態。光纖光柵(FiberBragggrating,FBG)傳感器相對於(yú)傳統的電檢測技術主要優點表現為:耐久性好,適於長期監測;無火花,適於特殊監測領域;既可以(yǐ)實現點測量,也可以實現準分布式測量等。這些優點(diǎn)使光纖光柵傳感器受到土木工程領域特別是橋梁檢測(cè)領域的廣泛(fàn)關注。
而具體到光纖光柵傳感器(qì)中的溫度傳感器,則可以分為土木用(要求密封(fēng)好,防水、防潮、防腐蝕)、電力(lì)用(要求絕緣耐壓、耐高溫)和石化(要求防爆)用溫度傳感器,按照安裝方式,可以分為表麵式(安裝在待測物表(biǎo)麵)和埋入式(針對土木監(jiān)測,埋入混凝土結構中),按照出纖方式,可以(yǐ)分為單端傳感器(應用在電力高壓開關櫃)和雙端傳感器(qì)(應用在隧道(dào)、大型結構、橋梁、電纜溝、油(yóu)罐等行業)。
橋梁監測中的溫度傳(chuán)感器的作(zuò)用
在混凝土施工過程中,將數(shù)字溫度傳感器裝入導熱良好的金(jīn)屬套管內,可保證傳(chuán)感器對混凝土溫度變化作出迅速的反應。每個(gè)溫度(dù)監測金屬管接入一(yī)個無線(xiàn)溫度節(jiē)點,整個現場的無線(xiàn)溫度節點通過無線網絡傳輸到施(shī)工監控(kòng)中心,不需要(yào)在施工現場(chǎng)布放長電纜,安裝布放方(fāng)便,能夠有效解決溫度測量點因為施工(gōng)人員損壞電纜造成的成活率(lǜ)較低的問題。