[發明專利]光纖光柵應變傳感器工程適用性評價方法有效
| 申請號： | 201210528143.0 | 申請日： | 2012-12-10 |
| 公開（公告）號： | CN103047939A | 公開（公告）日： | 2013-04-17 |
| 發明（設計）人： | 白生寶;黃博;肖迎春;劉國強;李明;賈淑紅 | 申請（專利權）人： | 中國飛機強度研究所 |
| 主分類號： | G01B11/16 | 分類號： | G01B11/16 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 杜永保 |
| 地址： | 710065*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 光纖 光柵 應變 傳感器 工程 適用性 評價 方法 | ||
1.光纖光柵應變傳感器工程適用性評價方法，其特征在于，通過功能性試驗和耐久性試驗獲得評價結果：
一、功能性試驗，包括以下步驟：
步驟1.1：在試驗條件為常溫的情況下，進行試驗的準備的步驟：提供拉伸/壓縮試驗件，在拉伸/壓縮試驗件上確定光纖光柵應變傳感器片粘貼的位置，相對應的位置粘貼電阻應變片，在材料力學性能試驗機上安裝已粘貼好光纖光柵應變傳感器和電阻應變片的拉伸/壓縮試驗件，調整拉伸/壓縮試驗件在材料力學性能試驗機上的加持位置，使拉伸試驗件受力均勻；將光纖光柵應變傳感器連接到光纖光柵應變測量系統，將電阻應變片連接到電阻應變測量系統；
步驟1.2：給拉伸/壓縮試驗件逐級施加靜力拉伸/壓縮載荷，光纖光柵應變傳感器和電阻應變片同時進行測量；重復該步驟兩次以上；
步驟1.3：利用公式（1）計算出光纖光柵應變傳感器的線性度γLFBG:
其中，ΔLmax為加載級載荷下光纖光柵應變傳感器與電阻應變片測量的應變εFBG和εR之間最大偏差的絕對值，YFS為εR最大載荷下電阻應變片測量的應變值；
步驟1.4：利用公式（2）計算出光纖光柵應變傳感器的重復性γRFBG:
其中，ΔRmax為幾次施加載荷作用下光纖光柵應變傳感器測量的應變值εFBG最大不重復誤差的絕對值，YFS為εR最大載荷下電阻應變片測量的應變值；
步驟1.5：由步驟1.3計算出的光纖光柵應變傳感器線性度和步驟1.4計算出的重復性，根據不同的測量要求確定其在常溫環境下的應變測量范圍；
步驟1.6：試驗條件為非常溫的情況下，也即將步驟1.1中的材料力學性能試驗機換成帶環境箱的材料力學性能試驗機，設定環境箱溫度，重復步驟1.2，1.3，1.4；
步驟1.7：重復步驟1.6，并將環境箱溫度設定為不同溫度；
步驟1.8：由步驟1.6，步驟1.7計算出的光纖光柵應變傳感器在不同溫度環境下的線性度和重復性，根據不同的測量要求確定其合適應用的環境溫度范圍；
二、耐久性試驗：包括以下步驟：
步驟2.1：準備的步驟：與步驟1.1一致；
步驟2.2：給拉伸/壓縮試驗件逐級施加靜力拉伸/壓縮載荷，光纖光柵應變傳感器和電阻應變片同時進行測量；
步驟2.3：根據光纖光柵應變傳感器的最大應變值確定疲勞載荷；
步驟2.4：施加疲勞載荷到拉伸/壓縮試驗件，經過疲勞載荷施加循環數為20000次的疲勞載荷后停止疲勞加載；
步驟2.5：重復步驟2.2至2.4，直至拉伸/壓縮試驗件或光纖光柵應變傳感器損壞；
步驟2.6：利用公式（1）和公式（2）計算出光纖光柵應變傳感器的線性度γLFBG和重復性γRFBG，結合疲勞載荷施加循環數確定光纖光柵應變傳感器的耐久性。
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