ICS_17.100 JG N62 中华人民共和国建筑工业行业标准 JG/T422—2013 土木工程用光纤光栅应变传感器 Optical fiber grating strain sensorfor civil engineering 2013-09-17发布 2014-01-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 发布 JG/T 422—2013 目 次 前言 III 范围 规范性引用文件 术语和定义 3 产品结构、产品分类、型号命名及产品参数 要求 试验方法 6 检验规则 8标志、包装、运输和贮存 附录A（资料性附录） 温度修正后传感器应变值的计算方法 JG/T422—2013 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。 本标准由住房和城乡建设部建筑结构标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：深圳市海川实业股份有限公司。 本标准参加起草单位：上海启鹏工程材料科技有限公司、同济大学、上海市隧道工程轨道交通设计 研究院、广东省建筑科学研究院、安徽省交通勘察设计院有限公司、上海森首光电科技有限公司。 本标准主要起草人：何唯平、孙利民、张恒、陈修和、张杰、孟申庆、李新星、李健、杜新民、李明、 黄永衡、陈为成、潘鑫。 JG/T422—2013 土木工程用光纤光栅应变传感器 1范围 本标准规定了土木工程用光纤光栅应变传感器（以下简称传感器）的术语和定义、产品结构、产品分 类及型号命名、产品参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于土木工程用光纤光栅应变传感器的生产、使用和检测。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h十12h循 环) GB/T2423.8电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落 GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦） GB4208一2008外壳防护等级（IP代码） GB/T7424.1一2003光缆总规范第1部分：总则 GB/T7424.2一2008光缆总规范第2部分：光缆基本试验方法 GB/T7665传感器通用术语 GB/T9969工业产品使用说明书总则 3术语和定义 GB/T7665界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 应变传感器strainsensor 3.2 光纤光栅应变传感器opticalfibergratingstrainsensor 利用光纤光栅的敏感性来测量结构物相对变形的传感器。 3.3 光纤引线opticalfiberlead(s） 将传感元件与光源和光接收机相连的光纤线路。 3.4 分辨力resolution 传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的最小变化量。 1 JG/T422—2013 4产品结构、产品分类、型号命名及产品参数 4.1产品结构 传感器主要由光纤光栅、封装结构、外壳、光纤引线以及安装部件组成。 4.2产品分类 传感器按安装方式不同，分为埋入式和表面安装式。 4.3型号命名 FGS- 辅助参数 主参数，最大测量范围，uE 光纤光栅型应变传感器 示例：量程范围2000M，尺寸200mm×g20mm的应变传感器型号表示为：FGS-2000-200×20 4.4产品参数 传感器主要物理参数应符合表1的规定 表 1 传感器主要物理参数 外径/mm ≤20 标距/mm 50~250 尺寸参数 光纤引线直径/mm ≤10 光纤引线长度/mm ≥500 反射率/% 90 光学参数 3dB带宽/nm K0.3 插人损耗/dB 5要求 5.1工作环境条件 传感器工作条件： a）环境温度：-30℃~70℃； b）表面安装式传感器应能在0.2MPa的压力下正常工作； c）埋人式传感器应能在0.5MPa或规定的压力下正常工作。 5.2外观 传感器外观应光洁、无锈斑及裂痕，各部分连接应牢固，光纤引线应无损伤，标识应清晰。 2 JG/T422—2013 5.3主要性能 传感器的主要性能参数应符合表2的规定。 表2主要性能参数 性能参数 指标 —500～+500、-1000~+1000、-500~+1500 测量范围/μe 1000~+2000、-1500~+1500、-2000~+1000 综合误差/ue ≤±1. 0% F.S. 分辨力/μe <0.1% F.S. 907 重复性/% 注：综合误差包括滞后、漂移、非线性（除温度）等各种因素导致输出值和真实值差异 5.4温度修正误差 传感器经过温度修正后，由于温度引起的额外测量误差不应大于0.05%FS./℃ 5.5 过载能力 传感器应具有承受测量超限值1.2倍的能力，恢复到测量范围后，综合误差应符合表2的要求。 插入损耗 5.6 传感器的插人损耗不应大于0.5dB。 5.7 结构外壳防护性能 传感器的外壳防护等级应为IP68。 5.8工作稳定性 传感器通过30d工作稳定性试验后，综合误差应符合表2的规定。 5.9环境适应性 5.9.1交变湿热 传感器应能通过等级为高温十40℃、12个循环周期的交变湿热试验，试验后其外观及主要性能应 分别符合5.2和5.3的规定。 5.9.2振动 传感器在非工作状态应能承受频率10Hz～150Hz、加速度20m/s²、三个轴向上各振动5次的振 动试验，试验后其外观及主要性能应分别符合5.2和5.3的规定。 5.9.3跌落 传感器在非工作状态下应能承受垂直高度为0.5m，以水平状态进行三次自由跌落试验，试验后其 外观及主要性能应分别符合5.2和5.3的规定。 3 JG/T422—2013 5.10机械性能 5.10.1 抗拉性能 传感器外壳与光纤引线连接部位以及光纤引线接续部位承受拉力均不应小于100N。试验后其外 观及主要性能应分别符合5.2和5.3的规定。 5.10.2抗弯性能 传感器光纤引线的可弯曲半径应小于光纤引线直径的20倍。试验后其外观及主要性能应分别符 合5.2和5.3的规定。 5.10.3抗压性能 传感器外壳与光纤引线连接部位以及光纤引线接续部位的光纤，每100mm长度上承受压力不应 小于500N。试验后其外观及主要性能应分别符合5.2和5.3的规定。 6试验方法 6.1试验条件 除有特殊要求外，试验应在下列条件下进行： a) 温度：20℃~25℃； b) 相对湿度：45%~75%； c) 大气压力：86kPa~106kPa。 6.2主要试验设备 主要试验设备如下： 应变传感器标定架； b) 波长计（精度：土2pm）； c) 光源（光功率：>一10dBm，平坦度：<3dB）； (P 游标卡尺（精度：士0.1mm）； e) 高低温循环试验箱（精度：士1℃）； f) 标准水银温度计（精度：士0.2℃）； 万分表； g) 振动台； 光谱仪或者光功率计（分辨力：0.01dBm）。 6.3外观 目测检查。 6.4主要性能 6.4.1 综合误差 6.4.1.1将传感器安装在标定架上，静置30min，记录其波长值作为“0”应变初始状态时的波长值 在传感器量程范围内选取5个等分的应变测试点（包括测量范围上限和下限）。 4