分布式光纖傳感監(jiān)測三峽大壩混凝土溫度場試驗(yàn)研究

1、分布式光纖傳感監(jiān)測三峽大壩混凝土溫度場試驗(yàn)研究關(guān)鍵詞：三峽工程溫度光纖傳感監(jiān)測(1)(2)式中：las為Anti-Stkes光；ls為Stkes光；a為溫度相關(guān)系數(shù)；h為普郎克系數(shù)(Js)；為真空中的光速(/s)；v為拉曼平移量(-l)；k為鮑爾次曼常數(shù)(J/k)；t為絕對溫度值。根據(jù)式(2)及實(shí)測Stkes-Anti-Stkes光之比可計算出溫度值為：(3)光纖測溫方式，直接測量的是Raan反射光中兩種成分之比，與絕對值無關(guān)，因此既使光纖隨時間老化，沿程光損失增加，仍可消除光損失的影響，從而可一直保證測溫精度。3分布式光纖傳感監(jiān)測混凝土構(gòu)造溫度場3.1傳感光纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計左廠14壩段是三峽二期

2、工程的最后一個大塊體澆筑壩段，曾是塔帶機(jī)的部位，塊體倉面尺寸為3220，倉面高程140.56，薄層澆筑層厚1.5，并在底部布置有蛇形冷卻水管。倉面混凝土標(biāo)號、骨料級配分區(qū)及設(shè)計的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。傳感光纜選用50的多模單芯不銹鋼鎧裝光纜，直徑3，它既保證了檢測結(jié)果為純混凝土溫度值，又防止了混凝土澆筑過程對傳感光纜的損傷，壩體內(nèi)部共埋設(shè)傳感光纜81.1。3.2連接與檢測連接與檢測由DTSanager主控程序?qū)崿F(xiàn)，包括P與DTS的連接、系統(tǒng)參數(shù)裝載、命令發(fā)送、圖形顯示及存儲、區(qū)域顯示、報警顯示等。其中ZneGeneratr可產(chǎn)生一個批處理文件，通過命令文件可以設(shè)置關(guān)注區(qū)域、報警輿值。圖1光纖

3、傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3.3中間成果及分析光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的埋設(shè)于4月2日完成，隨即進(jìn)展了檢測，為了掌握壩塊內(nèi)部混凝土水化熱實(shí)際的釋放過程，一周內(nèi)每天檢測3次，分別選擇在不同的環(huán)境溫度下進(jìn)展?；炷翝仓蟮?d(21:55)，壩塊內(nèi)部上游面溫度到達(dá)最高值，傳感點(diǎn)號115，網(wǎng)絡(luò)定點(diǎn)位置118.975，溫度峰值為34.75，此時，實(shí)測光纖傳感網(wǎng)絡(luò)溫度分布曲線如圖2所示。其中：AB為光纖測溫系統(tǒng)機(jī)內(nèi)光纖段，B為機(jī)外尾纖，D為接線盒至進(jìn)壩口的不銹鋼鎧裝傳輸光纜，D點(diǎn)為傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)壩口，之后的不銹鋼鎧裝光纜既傳感又傳輸，隨時可得到80個點(diǎn)的溫度值。為驗(yàn)證檢測成果的準(zhǔn)確性，對進(jìn)壩口D點(diǎn)前的AB、B、D段

4、用常規(guī)溫度計進(jìn)展了測量，誤差僅為0.1。由圖1知，從113點(diǎn)開始，倉面底部沒有布置蛇形冷卻水管，115點(diǎn)的位置離冷卻水管最遠(yuǎn)，距上游外表1.5，這是造成圖2FG段(113點(diǎn)115點(diǎn))在整個水化熱釋放過程中屬最高溫度分布區(qū)的重要原因之一。4d后，峰值溫度開始逐漸下降，4月30日后趨于穩(wěn)定，量值在2.425。圖2最高溫度時刻的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)溫度分布曲線圖3第二峰值溫度時刻光纖傳感網(wǎng)絡(luò)溫度分布曲線壩塊內(nèi)部下游面是第二個溫度高值區(qū)(DE段，即78點(diǎn)88點(diǎn))，溫度到達(dá)最高值是混凝土澆筑后的第5d(10:21)，峰值為30.4，網(wǎng)絡(luò)定點(diǎn)位置87.451此時，實(shí)測光纖傳感網(wǎng)絡(luò)溫度分布曲線如圖3所示。這一區(qū)域的

5、倉面底部同樣沒有布置蛇形冷卻水管，不過離冷卻水管的間隔 只有1；2個溫度高值區(qū)的混凝土標(biāo)號均為250，其他區(qū)域?yàn)?50，這是造成2個溫度高值區(qū)的又一重要原因；DE段4級骨料級配，而FG段3級骨料級配，這也促成了FG段最高溫度分布區(qū)的形成。6d后，峰值溫度開始逐漸下降，4月22日后趨于穩(wěn)定，量值在2325。圖4115、80、100測點(diǎn)溫度過程線參考文獻(xiàn)：1easuresR,AlavieT,aakantRetal.Bragggratingfiberptisensingfrbridgeandtherstruture.SendEurpeannferenenSartStruturesandaterial

6、s,Glag,Stland,12-14,tber,1994d,SPIE,1994D:162-167.2GuserliV,artinelli,BarberisA.Theralexpansinessureentsfanretestruturebyebeddedfiberptianeffetiveexaplefsiultaeusstrail-teperaturedetetin,SendEurpeannferenenSartStruturesandaterials.Glag,Stland,12-14,tber,1994d,SPIE,1994D:220-223.3.Aufleger,Th.Strbl,J.Drnstadter.FibreptiTeperatureeasureentsfrDanitring.InternatinalnferenenHealthnitringfivilInfrastrutureSystes,24-26,tber,1994,hngqingUniversityPress,121-128.4胡曉東，胡小唐，劉文暉.基于布里淵放大的分布式光纖溫度傳感技術(shù)的研究J.天津大學(xué)學(xué)報，1999，(11):678-681.5張在宣，郭寧，余向東，吳孝彪.分布