概述
JH-FGS-B3光纤光栅应变计(结构物表面标准型II)主要用于混凝土表面的应力应变监测,也用于对各种金属或其他固体结构表面进行静态和动态应力应变监测。产品采用特有的弹性梁结构,具有较高的测量分辨率和测量精度。
该应变传感器测量采用光纤光栅原理,把一根光栅封装在金属结构件内,安装时把传感器两端的固定块焊接、粘贴或螺栓固定于被测结构件表面即可。被测结构件的变形(如应变变化)导致两端固定块相对运动,从而引起光栅长度改变,光栅长度的改变反应为探测光波长的变化,光波长的变化可由光纤光栅解调仪直接进行数据采集。
现场安装时先在混凝土表面打标距为100mm的2个钻孔,然后采用紧固螺钉将底座固定在混凝土表面,最后通过螺母将传感器方便地固定在底座上。在钢结构表面安装方式是采用焊接方式,也可以用粘贴及锚栓固定到钢或混凝土表面上监测结构的应变。
JH-FGS-B3光纤光栅应变计是JH-FGS-B1/B2型应变计升级产品,符合国家建筑工业行业标准JG/T422-2013。该手册对JH-FGS-B1/B2型产品同样适用。
安装说明
(1)注意事项
JH-FGS-B3光纤光栅应变计属于高精度型仪器仪表产品,在运输、使用、安装过程中要注意轻拿轻放,切忌用重物敲打或硬拉硬扯,以免影响传感器的精度和稳定性或损坏传感器。
JH-FGS-B3型光纤光栅应变计虽适用于各种恶劣环境,但在使用时应注意避免用于超过测量范围的地区(特殊要求可定制),同时还应注意避免传感器在强酸、强碱的环境下长期工作。
(2)初始检验
光纤光栅应变计安装前,要检测其外观有无破损,然后将其接到解调仪上看其是否能正常输出波长数据,待输出的波长数据稳定后,检验其波长与相关参数是否接近,检测无误后方可应用于工程。
光纤光栅应变计观测读数应在±1500微应变左右。轻压应变计的两末端,微应变读数应减小,拉应变计的两端,显示的应变读数增加,不能在应变计两端加压(或拉伸)过大,否则可能损坏传感器。
(3)安装传感器及保护
a) 利用安装杆作为样板,孔径标距为100mm,标距误差为±3mm,在合适位置钻出两个2.5"(60mm)深的孔,孔的最小直径为0.5"(12.5mm)。安装块用间隔卡装到安装杆上,以使它们能正确定位,在定位钻孔打好后,固定好锚杆,用速凝砂浆或高强环氧进行灌浆。
b) 在短期项目监测中,标准的安装块也可用环氧砂浆直接粘合到混凝土表面上,在粘贴之前应将安装块的下侧面和混凝土表面清除沙粒杂物,并清洗干净,保持待粘物体表面清洁。建议在室温下固化环氧24小时,具体请参考下节植筋胶施工说明。
c) 安装时,要将传感器一端的两颗螺母固定牢,另一端固定时,需要用便携式光纤光栅解调仪来监测该传感器的波长数据,以确保该传感器处在预张拉状态,一般情况下,固定后的传感器,其波长应比初始波长大0.5~1nm为宜。
d) 安装结束后,传感器检测无误后,应对传感器两端的螺帽涂螺丝胶,以免螺母在长期监测中松动;同时,将传感器外围用隔热棉包裹好;最后,用二次保护罩将传感器保护好。
(4)光缆连接
应变计和光缆接头应予以保护,使其免受机械损伤。应变计由角钢或槽钢做成的盖板保护,盖板扣在应变计顶部。
装好光缆要用扎带固定好,将光缆穿入软管内,并将软管尽量放在安全的地方。光纤在熔接前,要将光缆的FC/APC头接入光纤光栅解调仪,以确保该传感器的波长正确及损耗在合理范围内,否则,要检查光缆通道,排查问题后,方可将该传感器尾纤熔接到通道光缆。
(5)读取数据
光纤光栅解调仪是所有聚华科技光纤光栅传感器获取读数仪器。将连有光纤光栅传感器的光纤通过FC/APC光学接头即可接入光纤光栅解调仪,打开光纤光栅解调仪软件对传感器进行扫描即可读出传感器的当前波长值,通过读取参数表即可将所取得的波长值转化为所需要的相应测量值。光纤光栅解调仪的具体应用详见相关光纤光栅解调仪的使用说明书。
a) 温度测量:光纤光栅应变计一般均需配合一只光纤光栅温度计进行使用,光纤光栅温度计对应变计提供温度补偿所需的温度变化值,光纤光栅温度计的使用详见光纤光栅温度计安装使用手册。
b) 初始读数:所有读数都要参照一个初始读数,因此应细心采集一个初始读数,传感器安装后都存在徐变过程,建议传感器安装2-3天后,读取初始值为宜。