大型工程结构的形变情况是评估工程工作性能和安全状况的一项重要标准。但是对于复杂的被测对象,例如大坝水下面板的变形测量,大型地下输油、输气管道的变形和应力监测等,由于其工作环境恶劣,被测距离长,测量精度要求高等原因,长期以来缺少行之有效的方法。而传统的测量方法存在基准点不易确定,不能实现连续测量以及测量仪器不易安装等缺点。因而,必须找到一种有效的测量方法来解决这一工程技术难题。 本文针对上述工程结构形变测量方法中存在的问题,介绍了一种基于光纤陀螺技术的切实可行的连续测量方法。该测量方法利用光纤陀螺对角速度敏感特性,通过测量装置沿被测曲线或曲面运动,记录其角度变化值,继而达到测量被测曲线或曲面形状的目的。由于该方法只需在被测对象上预设测量轨道,以测量起点为测量基准,能够进行连续精确测量,是一种具有推广前景的新型测量方法。 本文主要从该方法的测量原理、实验方案设计、实验结果比较以及测量误差分析等方面详细阐述了采用光纤陀螺仪进行工程结构形变测量的新方法。通过比较实验模型和水泥斜坡两种不同实验条件下的测量结果,重点分析了在实际工程测量中影响测量精度的误差来源,提出了减小测量误差的相应措施,对实际工程测量应用起到了积极的指导作用。 本文所做的主要工作包括: 1、阐述了光纤陀螺用于工程结构形变测量的基本原理,设计了光纤陀螺数据接收和处理的软件系统; 2、在实验模型上对光纤陀螺用于工程形变测量的准确度和重复性进行了一系列实验,并在实验模型上进行了人工模拟干扰实验; 3、选取校园内的水泥路面来模拟实际工程中的被测对象进行测量实验,对实验数据进行了详细的比较和分析。针对实际工程测量中的误差来源进行分析并提出了减小测量误差的相应措施,对实际的工程测量应用具有一定的指导作用; 4、结合实际工程测量的分析结果,对光纤陀螺用于实际工程结构形变测量的测量装置提出了相应的改进措施。