[發明專利]利用FBG傳感器測量皮革彈性形變量的方法

無效

• 申請號: 201110070923.0
• 申請日: 2011-03-23
• 公開（公告）號: CN102200430A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 王曉霞;吳春英;王衛林
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

1.利用FBG傳感器測量皮革彈性形變量的方法，包括測量由于溫度變化引起皮革發生彈性長度形變以及由于外界拉力引起皮革發生長度改變兩種情況，其特征在于，具體實現步驟為：

第一步，用兩個夾子把待測皮革樣品兩端固定好，其中一個夾子上設置第一FBG傳感器FBG1，在皮革樣品上沿其發生形變方向設置第二FBG傳感器FBG2；

第二步，調整溫度的變化量為ΔT，利用第一FBG傳感器FBG1，根據公式Δλ₁＝λ×(α+ξ)ΔT得出因溫度變化ΔT而引起的光纖波長變化Δλ₁，其中，α為光纖的熱膨脹系數，ξ為光纖的熱光系數，n為有效折射系數，λ為溫度變化前的光纖波長；

第三步，利用第二FBG傳感器FBG2，根據公式得到由于溫度變化引起皮革形變進而引起的應變Δε，又因為進而求出皮革發生長度改變量ΔL₁，其中L₀為皮革原有長度，λ為溫度變化前的光纖波長，n為有效折射系數，P₁₁和P₁₂為彈光張量分量，υ為光纖材料的泊松比，Δλ₂為第二FBG傳感器FBG2上讀出的光纖波長變化；

第四步，不再調整溫度變化，向皮革樣品兩邊拉伸兩個夾子，根據公式得到由于拉力引起的FBG2波長變化量，進而求出施加在皮革上的拉力ΔF，又因為最終可求出由于拉力ΔF引起皮革長度發生形變量ΔL，其中，λ為溫度變化前的光纖波長，n為有效折射系數，P₁₁和P₁₂為彈光張量分量，υ為光纖材料的泊松比，E為皮革彈性模量，A₀為皮革單位受力面積，Δλ₂′為第二FBG傳感器FBG2上讀出的光纖波長變化，Δλ₁′為第一FBG傳感器FBG1上讀出的光纖波長變化。

2.根據權利要求1所述的利用FBG傳感器測量皮革彈性形變量的方法，其特征在于，所述的光纖波長變化Δλ₁、Δλ₂、Δλ₂′和Δλ₁′通過位相干涉儀識別求出。

3.根據權利要求2所述的利用FBG傳感器測量皮革彈性形變量的方法，其特征在于，所述位相干涉儀輸出的光信號通過光檢出器轉換為電信號并輸入到處理器設備中進行運算。