基于XGBoost的应变传感器温变在线计量模型研究

传统计量方法由于条件要求不适用于桥梁结构健康监测系统用于应变传感器的计量工作,在线计量方法可以解决难题,现场环境因素影响、服役传感器种类繁多的问题为在线计量有效应用带来了极大挑战。为有效保障桥梁结构健康监测系统长期可靠运行,论文以桥梁用电阻式应变传感器和振弦式应变传感器为例,搭建室内应变试验平台。设计多个温度条件和荷载等级,开展室内温度-荷载应变试验。利用Pearson相关分析研究传感器与温度、荷载的影响规律,依靠有限元模型进行理论分析验证,最后通过XGBoost模型实现不同种类传感器间的量值传递。结果表明,温度对电阻式应变传感器呈正相关影响,对振弦式应变传感器呈弱于电阻式的负相关影响,均不呈线性;有限元模型分析仿验证了实测数据的有效性;利用XGBoost搭建的量值溯源模型预测值与实际值误差小,可以较好地实现电阻式、振弦式传感器间量值传递。