[發(fā)明專利]基于光纖光柵和磁致伸縮材料的可溫度補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅骷捌潆娏鳈z測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310216371.9
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103278680A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙洪;孫菲菲;楊玉強(qiáng);曹桂源
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: G01R19/32
• 分類號: G01R19/32
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.基于光纖光柵和磁致伸縮材料的可溫度補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅鳎涮卣髟谟冢ǖ谝痪匦蔚沫h(huán)形鐵芯(1)、第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)、第一磁致伸縮裝置(GMM1)、第二磁致伸縮裝置(GMM2)、第一傳感探頭(FBG1)、第二傳感探頭(FBG2)、第一偏置電流螺線管(3)、第二偏置電流螺線管(4)和待測電流螺線管(5)，第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)和第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)的結(jié)構(gòu)和形狀均相同，所述第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)和第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)鏡像對稱設(shè)置，第一磁致伸縮裝置(GMM1)和第二磁致伸縮裝置(GMM2)的材料相同，第一傳感探頭(FBG1)和第二傳感探頭(FBG2)的材料和中心波長都相同，

第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)位于第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)的右側(cè)，且二者的間隔在3mm～30mm之間，第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)的右側(cè)壁設(shè)置有氣隙，第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)的左側(cè)壁設(shè)置有氣隙，且所述兩個氣隙位于同一個位置；

第一磁致伸縮裝置(GMM1)設(shè)置在第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)的氣隙內(nèi)，其上端與第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)的氣隙的上端面固定，下端與該氣隙的下端面留有間隙，間隙在0.1mm～2mm之間，第二磁致伸縮裝置(GMM2)設(shè)置在第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)的氣隙內(nèi)，其上端與第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)的氣隙的上端面固定，下端與該氣隙的下端面留有間隙，間隙在0.1mm～2mm之間，且第一磁致伸縮裝置(GMM1)和第二磁致伸縮裝置(GMM2)平行放置，第一傳感探頭(FBG1)粘貼在第一磁致伸縮裝置(GMM1)上，第二傳感探頭(FBG2)粘貼在第二磁致伸縮裝置(GMM2)上，第一偏置電流螺線管(3)套在第一矩形的環(huán)形鐵芯上，第二偏置電流螺線管(4)套在第二矩形的環(huán)形鐵芯上，待測電流螺線管(5)同時套在第一矩形的環(huán)形鐵芯(1)和第二矩形的環(huán)形鐵芯(2)相鄰的側(cè)壁上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵和磁致伸縮材料的可溫度補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅鳎涮卣髟谟冢龅谝粋鞲刑筋^(FBG1)和第二傳感探頭(FBG2)均為光纖光柵。

3.權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵和磁致伸縮材料的可溫度補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅鞯碾娏鳈z測方法，其特征在于，所述方法為：

步驟一：對第一偏置電流螺線管(3)加偏置電流i₁，對第二偏置電流螺線管(4)加偏置電流i₂，使第一矩形的環(huán)形鐵芯處產(chǎn)生的磁場與第二矩形的環(huán)形鐵芯處產(chǎn)生的磁場大小相同、且方向相反，使到第一磁致伸縮裝置(GMM1)和第二磁致伸縮裝置(GMM2)產(chǎn)生徑向應(yīng)變ε₀，此時對應(yīng)的第一傳感探頭(FBG1)和第二傳感探頭(FBG2)的中心波長為λ_０；

步驟二：對待測電流螺線管(5)加待測電流i₃，使得第一磁致伸縮裝置(GMM1)和第二磁致伸縮裝置(GMM2)的應(yīng)變發(fā)生變化，從而使得第一傳感探頭(FBG1)和第二傳感探頭(FBG2)相對于靜態(tài)工作點(diǎn)的中心波長λ₀均發(fā)生變化，分別得到中心波長偏移量Δλ₁和中心波長偏移量Δλ_２；

步驟三：根據(jù)中心波長偏移量Δλ₁、Δλ_２、中心波長λ_０、彈光系數(shù)P_e、應(yīng)變ε₁隨待測電流變化的斜率k和電場到磁場的轉(zhuǎn)化效率α得到待測電流。