光纤Bragg光栅应变计在500 m口径球面射电望远镜工程索力监测中的应用

• 作者: 吴明长 孙晓 朱明 王启明
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤Bragg光栅 应变计 索力监测 温度补偿 射电望远镜
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 919-925
• 页数: 7页
• 分类号: TN253|TH743
• 字数: 4233字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20152304.0919

摘要

为了实时监测500 m口径球面射电望远镜(FAST)索网支承结构的典型索力,避免传统索力监测方法对索网支承结构的影响和工作中的电磁干扰,提出了一种间接获取索力值的方法.该方法使用光纤布拉格光栅(FBG)传感器监测索头应变值来间接测量索力.测量时将FBG应变计与补偿温度计通过专用安装底座焊接于索头线性应变区域轴向,防止直接焊接对索头结构性能的影响;然后使用温度应变补偿法补偿温度变化对FBG应变计测量结果的影响.在索体出厂预张拉过程中对该方法进行标定得到相关索力换算公式系数,从而在实际工程应用中实现了索力的测量.试验结果表明,索力与索头应变线性拟合度高达0.98,实际测量中绝对误差均方差为1.38 t,在FAST工程主索工作索力范围内相对误差优于3％,满足工程需求.该方法无电磁干扰,耐用性久,布线灵活简单,已成功应用于FAST工程中的316根典型主索的索力监测中.