一種溫度的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及土木工程技術領域,具體地,涉及一種溫度的處理方法。
【背景技術】
[0002] 目前基于振動信號的土木工程損傷識別技術受到國內外廣大科研者的認可,由于 信號的獲取較容易,通常只需要簡單儀器就能獲取,并且處理起來比較方便,因此受到了廣 泛應用。在結構健康監(jiān)測方面,損傷識別技術一直都是困擾世界各國工程師的一個難題,而 且是一個必須攻克的核心問題,損傷識別技術直接影響結構健康監(jiān)測的發(fā)展。當前損傷診 斷技術還不太完善,一些識別技術無法很好地識別結構的損傷,也無法很好地評估結構的 運營狀態(tài),離實用性還有很長的一段路要走?;谡駝有盘柕膿p傷識別技術具有廣泛的研 宄前景,其現(xiàn)實價值不可估量,它涉及到了很多的理論知識,包括結構動力學理論、隨機振 動理論、遺傳算法理論、頻響函數(shù)理論、殘余力向量法理論、信息科學理論等一系列科學知 識,同時控制科學與工程、計算機科學與技術、系統(tǒng)論在損傷識別中都有廣泛的應用,因此 結構損傷識別技術擁有強大的理論背景。
[0003] 判斷土木工程結構是否存在損壞,這是健康監(jiān)測的第一步,也決定了接下來工作 的方向。確定結構發(fā)生損傷后,接下來是要找到損傷發(fā)生的具體位置,這是損傷識別技術中 重點要研宄的問題之一,也是研宄的關鍵和難點問題。知道了具體的損傷位置,然后評估結 構的損傷嚴重程度,對結構進行健康診斷的目的就是要知道結構損傷的嚴重程度,它為結 構加固,維修和使用提供了依據(jù),最后對工程結構剩余使用年限進行預測。近100年來結構 健康診斷技術取得了一些重大成績,20世紀中葉主要以目測來檢查識別結構的損傷,剛開 始主要應用于檢測橋梁工程的安全。對于海洋平臺而言,其損傷監(jiān)測研宄開始于70年代, 目前國內外取得了一些重要的研宄成果,70年代至今,結構健康診斷技術逐漸趨于完善,知 識工程的應用等把結構損傷識別技術推向了智能化和信息化。雖然結構健康診斷技術逐 漸趨向了信息化和智能化,但人工檢測仍然是當前主要的診斷方法,如局部法、目測法等方 法,此類方法不能第一時間發(fā)現(xiàn)結構的損傷,具有諸多缺點,因此應用起來具有較大局限。 例如美國姥島大橋裂紋被發(fā)現(xiàn)時已經發(fā)展了 3天,因未第一時間發(fā)現(xiàn)裂紋而造成了重大經 濟損失,而且對于結構的一些隱蔽部位和一些無法接近的部位,人工檢測尚無法識別,這也 是其缺陷之一。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在可靠性低、操作過程復 雜和成本高等缺陷。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于,針對上述問題,提出一種溫度的處理方法,以實現(xiàn)可靠性高、 操作過程簡單和成本低的優(yōu)點。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術方案是:一種溫度的處理方法,包括:
[0007] ⑴根據(jù)多光柵溫度補償和Bragg光柵等,得到了溫度補償公式;其中Bragg表達式 是
[0008] Ab= 2n effA (2-32)
[0009] 其中,Bragg波長是XB,光柵周期A,光柵有效折射率是n rff,對(2-32)進行微分 可得
【主權項】
1. 一種溫度的處理方法,其特征在于,包括: ⑴根據(jù)多光柵溫度補償和Bragg光柵等,得到了溫度補償公式;其中Bragg表達式是 λ B = 2n eff Λ (2-32) 其中,Bragg波長是λΒ,光柵周期Λ,光柵有效折射率是nrff,對(2-32)進行微分可得
(2-33) 對于能改變折射率和光柵周期的量也能改變Bragg反射波長,其中溫度是可以明顯改 變Bragg波長的量。Bragg波長和溫度的關系是
(2-24) 為了簡化式(2-24) -般寫成
(2-25) 其中,Kt是溫度靈敏系數(shù); ⑵因為FBG獨特敏感性,實測中環(huán)境溫度不能忽略,故FBG溫度計及其應變計與應變和 溫度要符合如下公式
(2-26) (2-27) 由(2-26)和(2-27)可得 Δ ε X= ΚΔ λ s-LAt (2-28) 其中,K = V(AsKse) ;L = (Kst+a KseV(KseKtAt)是常數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫度的處理方法,包括:⑴根據(jù)多光柵溫度補償和Bragg光柵,進行溫度補償;⑵因為FBG獨特敏感性,實測中環(huán)境溫度。本發(fā)明所述溫度的處理方法,可以克服現(xiàn)有技術中可靠性低、操作過程復雜和成本高等缺陷,以實現(xiàn)可靠性高、操作過程簡單和成本低的優(yōu)點。
【IPC分類】G01D3-028, G01K11-30
【公開號】CN104535085
【申請?zhí)枴緾N201410773779
【發(fā)明人】鄒萬杰, 陸國東
【申請人】廣西科技大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月12日