文档名：预应力锚索用腐蚀传感器的设计
摘要：预应力锚索的腐蚀程度与结构安全密切相关,但一直缺乏有效的监测手段.考虑到腐蚀的发生与周围环境pH变化密切相关,选用HEMA-AA水凝胶作为敏感材料并结合光纤光栅的传输优势设计传感器,识别灌浆部分受拉开裂时腐蚀介质侵入引起的pH值变化,在锚索面临腐蚀威胁时做出预警.测试结果表明:传感器的测量范围为pH值4～11,灵敏度为25pm/pH,相关系数0.997;对比裸光纤发现将水凝胶的涂覆并没有带来光纤光栅温度特性的明显变化,灵敏度为9.5pm/℃;试验模拟传感器在环境中持续进行监测的性能较为稳定.若考虑应用环境干湿循环的限制,则需提高水凝胶和光纤光栅结合度.通过在锚索内设置腐蚀传感器,可以达到腐蚀监测的目的.
Abstract：Corrosiondegreeofprestressedanchorcableiscloselyrelatedtothestructuresafety,butthereisnoeffectivemonitoringmethod.ConsideringthattheoccurrenceofcorrosioniscloselyrelatedtothepHchangeofthesurroundingenvironment.ThecorrosionsensorselectsHEMA-AAhydrogelasthesensitivematerialandcombinesthetransmissionadvantagesoffiberBragggrating(FBG)fordesign.ThesensorisdesignedtoidentifythepHvaluechangecausedbytheinvasionofcorrosivemediumwhenthegroutingpartispulledandcracked,andmakeanearlywarningwhentheanchorcableisfacingthethreatofcorrosion.ThetestresultsshowthatthemeasuringrangeofthesensorispH4～11,thesensitivityis25pm/pH,andthecorrelationcoefficientis0.997;Comparedwiththebarefiber,itisfoundthatthecoatingofhydrogeldoesnotbringsignificantchangesinthetemperaturecharacteristicsoffibergrating,andthesensitivityis9.5pm/℃.Theperformanceofthetestsimulationsensorforcontinuousmonitoringintheenvironmentisrelativelystable.Ifthelimitationofthedryandwetcycleoftheapplicationenvironmentisconsidered,thecombinationdegreeofthehydrogelandthefibergratingneedstobeimproved.Thepurposeofcorrosionmonitoringcanbeachievedbysettingcorrosionsensorsintheanchorcable.
作者：江雪 徐建丰 刘丰荣 宋天明 朱万旭 Author：JIANGXue XUJianfeng LIUFengrong SONGTianming ZHUWanxu
作者单位：桂林理工大学广西壮族自治区智慧结构材料工程研究中心,广西桂林541004;桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林541004广西汉西鸣科技有限责任公司,广西桂林541004桂林理工大学广西壮族自治区智慧结构材料工程研究中心,广西桂林541004;桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林541004;广西汉西鸣科技有限责任公司,广西桂林541004
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(4)
分类号：TP212TN256
关键词：锚索 腐蚀传感器 光纤光栅 水凝胶 pH值
Keywords：anchorcable corrosionsensor fibergrating hydrogel pHvalue
机标分类号：TP212TN253TU443
在线出版日期：2024年4月26日
基金项目：国家自然科学基金，广西创新驱动发展专项项目预应力锚索用腐蚀传感器的设计[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(4)江雪 徐建丰 刘丰荣 宋天明 朱万旭预应力锚索的腐蚀程度与结构安全密切相关,但一直缺乏有效的监测手段.考虑到腐蚀的发生与周围环境pH变化密切相关,选用HEMA-AA水凝胶作为敏感材料并结合光纤光栅的传输优势设计传感器,识别灌浆部分受拉开裂时腐蚀介质侵...参考文献和引证文献
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