激光与红外

作者：方园

单位：北京工业职业技术学院 信息工程学院,北京 100042；

关键词：光纤传感;物联网;轨道检测;状态分析

基金：北京工业职业技术学院重点项目(No.BGY2022KY-18Z)资助。

为了准确地获取铁路轨道结构状态,提高测试点位灵敏度和抑制干扰,搭建了基于光纤物联网的状态监测系统,设计了一种可抑制非测试位置应力干扰的FBG传感器封装。系统通过多路光开关和波分复用技术实现在长距离上大范围监测轨道结构状态。采用三角形封装设计使非传感器对测试位置的应力响应不敏感。仿真分析了车轮挤压轨道后的应力场分布特性。分析了不同时刻测试位置处三个坐标轴方向上的应力变化,其中x轴向最大可达-1862 με。实验对本文设计的优化FBG封装结构的增敏效果进行定量分析,灵敏度达201 pm/kN,比未优化前提高了近8倍。在温漂补偿实验中,验证了无应力与有应力状态下,温度补偿都可以有效抑制测试环境温度变化造成的波长偏移。从动态测试曲线中,可以准确的提取测试位置的应变响应,最大波长偏移为2532 pm,符合设计要求。

来源：2023年第6期

《激光与红外》期刊编辑部

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