一种光纤光栅应变传感器灵敏度标定方法技术

本发明专利技术属于测量技术，涉及一种光纤光栅应变传感器灵敏度的标定方法。本发明专利技术利用四点弯等强度梁对光纤光栅应变传感器灵敏度进行标定。先在标准梁上确定光纤光栅所粘贴的位置；在固定平台上安装标准梁，使用标准梁支点把标准梁支撑在平台上；调整加载梁上的加载点，使标准梁上受力均匀；将光纤光栅传感器与光纤光栅解调仪连接；在加载梁中点做垂直于轴线的横向力，其作用与标准梁的纵向对称平面重合；在标准梁上施加载荷；使用光纤光栅解调仪记录光纤光栅的波长变化；再计算得到梁表面的应变以及光纤光栅的灵敏度系数，从而实现标定。本发明专利技术加载均匀，保证了光纤光栅受力均匀、稳定，为光纤光栅传感器的工艺研究及测量提供了可靠地的参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量技术，涉及一种光纤光栅应变传感器灵敏度的标定方法。
技术介绍
目前，现代结构健康监测与诊断越来越受到社会的广泛重视，而将光纤光栅传感器用于结构健康监测也已从桥梁、隧道、大楼、地震等向航空航天领域扩展。光纤光栅传感器的迅猛发展，也是对于测量精度要求越来越高。现在对于使用的光纤光栅灵敏度都是按照供货商提供的系数，属于通用系数，精确度低、在测量精度高或环境条件变化时，系数的改变已影响到测量的结果。到目前为止，对于光线光栅应变传感器灵敏度的标定还没有一种即可靠又比较精确的标定方法，而精确的灵敏度是保证测量结果的精确性和可重复性的重要参数。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种加载均勻，精度高的光纤光栅应变传感器灵敏度标定方法。本专利技术技术方案，其包括如下步骤，步骤一提供标准梁；步骤二 在标准梁上确定光纤光栅所粘贴的位置；步骤三在固定平台上安装标准梁，使用标准梁支点把标准梁支撑在平台上；步骤四调整加载梁上的加载点，使标准梁上受力均勻；步骤五将光纤光栅与光纤光栅解调仪连接；步骤六在加载梁中点做垂直于轴线的横向力，其作用与标准梁的纵向对称平面重合；步骤七在标准梁上施加载荷；步骤八使用光纤光栅解调仪记录光纤光栅的波长变化；步骤九利用公式⑵计算出梁表面的应变，其中，梁表面应变权利要求1.，其特征在于，包括如下步骤， 步骤一提供标准梁；步骤二 在标准梁上确定光纤光栅所粘贴的位置；步骤三在固定平台上安装标准梁，使用标准梁支点把标准梁支撑在平台上； 步骤四调整加载梁上的加载点，使标准梁上受力均勻； 步骤五将光纤光栅与光纤光栅解调仪连接；步骤六在加载梁中点做垂直于轴线的横向力，其作用与标准梁的纵向对称平面重合；步骤七在标准梁上施加载荷；步骤八使用光纤光栅解调仪记录光纤光栅的波长变化； 步骤九利用公式( 计算出梁表面的应变，其中，梁表面应变2.根据权利要求1所述的光纤光栅应变传感器灵敏度标定方法，其特征在于光纤光栅粘贴在标准梁的两个加载点之间。3.根据权利要求1或2所述的光纤光栅应变传感器灵敏度标定方法，其特征在于所述加载梁通过中段受力，而标准梁受力为两段受力。4.根据权利要求3所述的光纤光栅应变传感器灵敏度标定方法，其特征在于标准梁通过标准梁支点设置在固定平台上，所述加载梁通过加载点加载在标准梁上，而顶端加载则直接加载在加载梁上。全文摘要本专利技术属于测量技术，涉及一种光纤光栅应变传感器灵敏度的标定方法。本专利技术利用四点弯等强度梁对光纤光栅应变传感器灵敏度进行标定。先在标准梁上确定光纤光栅所粘贴的位置；在固定平台上安装标准梁，使用标准梁支点把标准梁支撑在平台上；调整加载梁上的加载点，使标准梁上受力均匀；将光纤光栅传感器与光纤光栅解调仪连接；在加载梁中点做垂直于轴线的横向力，其作用与标准梁的纵向对称平面重合；在标准梁上施加载荷；使用光纤光栅解调仪记录光纤光栅的波长变化；再计算得到梁表面的应变以及光纤光栅的灵敏度系数，从而实现标定。本专利技术加载均匀，保证了光纤光栅受力均匀、稳定，为光纤光栅传感器的工艺研究及测量提供了可靠地的参数。文档编号G01B11/16GK102313523SQ20111023620公开日2012年1月11日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日专利技术者刘国强, 李明, 李野, 白生宝, 肖迎春, 贾淑红, 陈霞, 黄博 申请人:中国飞机强度研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光纤光栅应变传感器灵敏度标定方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一：提供标准梁；步骤二：在标准梁上确定光纤光栅所粘贴的位置；步骤三：在固定平台上安装标准梁，使用标准梁支点把标准梁支撑在平台上；步骤四：调整加载梁上的加载点，使标准梁上受力均匀；步骤五：将光纤光栅与光纤光栅解调仪连接；步骤六：在加载梁中点做垂直于轴线的横向力，其作用与标准梁的纵向对称平面重合；步骤七：在标准梁上施加载荷；步骤八：使用光纤光栅解调仪记录光纤光栅的波长变化；步骤九：利用公式（２）计算出梁表面的应变，其中，梁表面应变：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）＆ｅｐｓｉｖ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＰｌｕｓＭｉｎｕｓ；（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）Ｍｈ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）ＥＩ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＰｌｕｓＭｉｎｕｓ；（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）１２（／ｍｎ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｈ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）３（／ｍｎ）?（ｍｉ）ｌ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｎ）４（／ｍｎ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）ａ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）利用公式（４）计算出光纤光栅灵敏度系数：其中，Ｍ为梁等弯段弯矩，Ｉ为梁横截面的惯性矩，ｈ为梁的厚度，Ｅ为梁材料的弹性模量，ｌ是梁上两支撑点间的距离，ａ是支撑点到加载点之间的距离，ω是梁中点处的挠度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白生宝，肖迎春，贾淑红，黄博，李野，刘国强，李明，陈霞，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：87