[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
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于測量技術，特別是涉及一種光纖光柵應變傳感器工程適用性評價方法。

背景技術

光纖光柵應變傳感器的工作原理是利用光柵的波長受應力影響而變化，而波長變化量是與應變成線性關系這一特征設計的，可根據傳感器波長的變化量得出被測物體的應變變化量，應變可為正應變也可為負應變。在測量應變方面，與傳統的電阻應變傳感器相比，它除了具有尺寸小、重量輕、帶寬大、靈敏度高、抗電磁干擾能力強和耐腐蝕能力強等優點外，由于它是對波長絕對編碼、不受光功率波動影響、集傳感與傳輸于一體、易于埋入材料內部，具有對結構的應力、應變進行高精度的準分布式測量的優點；此外通過復用技術易構成傳感器網絡，實現結構應變場的監測。這些優點是光纖光柵傳感器被認為是航空航天結構健康監測中最有前途的傳感器之一。

目前已出現了很過的基于光纖光柵應變傳感器，如中國實用新型專利公告號為CN201104221Y,名稱為一種光纖光柵應變傳感器，通過螺紋管及螺母裝置進行調節來實現正應變和負應變的測量；如中國發明專利公告號為CN101539404A,名稱為一種利用光纖光柵傳感器進行大數值應變測試的方法及裝置，該方法應用一個“凹”字卡具跨過待測應變區域，將獲取待測應變區域內的大數值應變轉化為測量凹”字卡具上兩點數值較小的應變，從而曾加了應變測量的量程。但光纖光柵應變傳感器技術還有很多不成熟的地方，大部分技術還停留在實驗室階段，在工程應用中其適用性到底如何，怎么評價，目前尚不存在一種光纖光柵應變傳感器在工程應用之前對其工程適用性進行評價的試驗方法。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種光纖光柵應變傳感器工程適用性評價方法，為光纖光柵在工程中應用的適用性進行評價，以便為結構健康監測提供可靠有效的應變數據和對結構損傷實施準確的測量；為光纖光柵應變傳感器的改進提供數據參考。

技術方案：光纖光柵應變傳感器工程適用性評價方法，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γ_LFBG:

γLFBG=ΔLmaxYFS×100%---(1)]]>