基于光纤白光干涉传感技术的桥梁索力测力环研究的任务书.docx

基于光纤白光干涉传感技术的桥梁索力测力环研究的任务书
任务书
一、任务背景
桥梁作为连接两个地点的重要工程设施，承载着交通运输和经济发展的重任。而在桥梁的使用中，桥梁索力是关键参数之一，它决定了桥梁的结构和安全性能。因此，对桥梁索力进行实时、精准测量是非常必要的。
随着科技的发展，光纤白光干涉传感技术为桥梁索力测力环的研究提供了新的思路。该技术具有高精度、小体积、免维护等优点，并且能够在极端环境下进行测量，适用于各种桥梁索力测量场合。因此，本研究将基于光纤白光干涉传感技术，设计桥梁索力测力环，实现对桥梁索力的实时测量和监测，为桥梁的安全管理提供技术支持。
二、研究目标
本研究旨在通过光纤白光干涉传感技术，设计一种适用于桥梁索力测力环的传感装置，实现对桥梁索力的实时测量和监测。具体目标如下：
1.研究桥梁索力测力原理及测量方法，建立测试模型，分析干涉仪的检测和分辨力。
2.设计相应的光纤白光干涉传感系统，包括干涉仪、传感器模块、信号采集模块等，满足桥梁索力测量的要求。
3.对设计的传感装置进行实验验证，分析测试结果的精度和稳定性，并与传统的测力环进行比较分析。
4.研究如何将传感装置与桥梁索力自动控制系统相结合，实现对桥梁索力的实时监测和预警。
5.最后，对研究成果进行总结，分析优缺点，并提出进一步完善和优化的建议。
三、研究内容及时间安排
1.第一阶段（两周）：调查研究、文献阅读和资料收集。查找和阅读相关文献资料，了解桥梁索力测力环的研究现状和发展趋势，明确研究方向和目标。
2.第二阶段（一个月）：理论研究和设计方案。设计和建立桥梁索力测力模型，分析和比较不同的光纤白光干涉传感系统方案，优化传感器结构和信号采集模块。
3.第三阶段（两个月）：系统实验和数据处理。建立测试系统，进行实验验证，分析测试结果，评估测量精度和稳定性，比较与传统测力环的差异。
4.第四阶段（两周）：结果分析和总结。对实验结果进行统计分析和比较研究，总结研究成果和经验，提出改进和优化的建议。
四、研究方案和方法
1.桥梁索力测量原理和模型建立：根据工程力学基础理论，建立桥梁索力测量的理论模型和计算公式，包括索力计算、拉力自动控制系统等。
2.光纤白光干涉传感系统设计：根据模型分析和研究，设计符合测量要求和实际应用的光纤白光干涉传感系统，包括干涉仪制作、光纤传输、接收器部分等。
3.传感器结构优化：根据实验结果，优化传感器结构和检测方式，以提高传感器的测量精度和可靠性，同时降低装置成本和维护频率。
4.测试系统建立：搭建桥梁索力测量测试系统，并进行实验验证，分析测量结果的可靠性、精度和稳定性，与传统测力环进行比较。
5.结果分析和总结：对实验数据进行统计分析和多方面的考虑，总结研究成果，提出改进和优化建议。
五、研究计划
本研究计划时限为六个月，具体分为四个阶段。
第一阶段（两周）：2019年9月10日-2019年9月23日
1.调查研究、文献阅读和资料收集。
第二阶段（一个月）：2019年9月24日-2019年10月24日
1.桥梁索力测量原理和模型建立。
2.光纤白光干涉传感系统设计。
第三阶段（两个月）：2019年10月25日-2019年12月25日
1.传感器结构优化。
2.测试系统建立。
第四阶段（两周）：2019年12月26日-2020年1月9日
1.结果分析和总结。
六、预期成果
本研究预期达到的成果为：
1.建立基于光纤白光干涉传感技术的桥梁索力测量模型和方法，实现桥梁索力的实时测量和监测。
2.设计和制作一套合理、稳定、可靠的光纤白光干涉传感系统，满足桥梁索力测量的要求。
3.对传感系统进行实验验证和分析，评估测试结果的精度和稳定性，并与传统测力环进行比较研究，为桥梁索力实时监测提供技术支持。
4.经过总结分析，提出进一步完善和优化的建议，并发表学术论文，推广研究成果。