“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“基於光纖傳感技術的起重機械健康監測係統研製”簡介
結構健康監測可以準確可靠的評估所監測結構完整性,減少維護費用,增加工作壽命,tigaoanquandu。yijingzaitumugongchengfangmiandedaohenhaodeyingyong,qizhongjixiezuoweiyizhongdaxingfuzadejixiexitong,qijiegouanquanxingnengzhijieyingxiangdaogongchengzhiliangjixiangguanrenyuananquan,weijinyibutigaoanquanjishu水平,保障工作效率,因此有必要開展結構健康監測方麵的研究。
應變是大型起重設備檢測最為重要的參數之一,它反映了工程結構的固有特征,對局部特性變化——尤其是對局部應力、局部結構損傷比較敏感。而傳統的應變儀測量不能滿足大型起重設備高精度、遠距離、分布式檢測的技術要求。並且其最大的缺點就是隻能短期內進行應變測量,不能對金屬結構應變進行長期的監測。
光纖傳感器成為應用前景最好的核心傳感元件之一,其體積小,重量輕,可埋入結構,可複用以及無電磁幹擾等優點。在各種光纖傳感器中,光纖光柵傳感器可適用於惡劣環境下的長期監測應用中,成為最具發展前景的電類傳感器替代品。
相信該課題的成功將極大的推進起重機行業的安全技術水平,開拓新的安全性能評價方法,目前項目的初步的目標、主要內容等如下:
(一)目標
通過光纖光柵傳感技術的研究,建立大型起重機械健康監測係統,實現對起重機械結構健康的實時監測、起重機結構安全的預測預警、bingnengpingguqizhongjixiejiegouanquanzhuangkuang,weijiyuguangxianguangzhachuanganjishuyingyongdaoqizhongjixiezheleitezhongshebeitigongjishufangan,daidongtezhongshebeijiankangjiancejishudetisheng。jiankangjiancejishutigongleqizhongjixiejiegouzaizhengjiyunxingguochengzhongguanjiancanshu,bingfenxidedaoqizhongjixiejiegouanquanpingjiahejiegoushengyushouming;及時捕獲起重機械結構失效事故的前兆、發現其安全隱患、預防突發災難性事故,從而避免重大人員傷亡與財產損失。
(二)主要研究內容
研製開發一套基於光纖光柵傳感技術的起重機械健康監測係統。開展對光纖光柵組網監測技術的研究;自主研發監測係統核心部件光纖光柵解調儀;開展基於光纖光柵傳感技術的特種設備結構安全預測預警、安全評價、剩sheng餘yu壽shou命ming評ping價jia方fang麵mian研yan究jiu,製zhi訂ding基ji於yu光guang纖xian光guang柵zha技ji術shu的de起qi重zhong機ji械xie健jian康kang監jian測ce係xi統tong的de技ji術shu標biao準zhun,為wei今jin後hou光guang纖xian光guang柵zha廣guang泛fan應ying用yong到dao大da型xing特te種zhong設she備bei健jian康kang監jian測ce打da下xia良liang好hao的de基ji礎chu。通tong過guo上shang述shu相xiang關guan技ji術shu的de研yan究jiu,提ti升sheng特te種zhong設she備bei監jian測ce技ji術shu水shui平ping。發fa表biao論lun文wen並bing開kai展zhan技ji術shu服fu務wu,推tui廣guang應ying用yong研yan究jiu成cheng果guo。
(三)主要技術參數和考核指標
開發基於光纖光柵傳感技術的起重機械健康監測係統1套,同時對起重機械結構上多個關鍵點應變情況進行監測,測量精度達到1με;對起重機械運行時振動進行監測,測量精度為50 ug,頻響範圍0-1000Hz以評估起重機械結構的整體動力特性;研製四光通道光纖光柵解調儀,波長分辨率為1 pm,同步掃描頻率可在1~50Hz之間設定以滿足監控要求;能對起重機械運行過程中的異常進行預測預警;建立起重機械結構安全評價數學模型和結構剩餘壽命數學模型,係統監測中心能實時遠程顯示監測結果並控製現場監測係統;製訂基於光纖光柵技術的起重機械健康監測係統的技術標準。
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