[發(fā)明專利]一種基于光纖光柵傳感器的土體內(nèi)部變形的測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410579455.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN105627940A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐東升
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種集成溫度自補(bǔ)償?shù)墓饫w光柵變形梁，其特征在于：改集成溫度自補(bǔ)償?shù)淖冃瘟喊ü饫w光柵傳感器（1），變形梁（2），基座（3）和光纖（4）；

所述光纖光柵傳感器（1）由同型號(hào)的單模光纖不同波長(zhǎng)的兩根光柵（101、102）構(gòu)成；

所述變形梁（2）為高彈性的樹脂梁；

所述基座（3）為帶通道的金屬方塊；

所述光纖（4）為帶接頭（AC/APC）的單模光纖；

工作狀態(tài)下，高彈性的樹脂梁一段解除于被測(cè)物體表面，與被測(cè)物體一起變形，帶動(dòng)樹脂梁的變形，從而使光纖光柵的變形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成溫度自補(bǔ)償?shù)墓饫w光柵變形梁，其特征在于，該集成溫度自補(bǔ)償?shù)墓饫w光柵變形梁在軸心對(duì)稱位置有兩個(gè)細(xì)小的凹槽（7），所述凹槽用于安裝和保護(hù)光纖光柵傳感器，從而光纖光柵傳感器可以保護(hù)和安裝在變形梁的上下兩側(cè)面。

3.一種監(jiān)測(cè)位移的方法，其特征在于：它是利用要求1所述的光纖光柵傳感器實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)位移的方法，其具體方法是：準(zhǔn)備好所需數(shù)量的光纖光柵傳感器、配套測(cè)試設(shè)備（10）以及連接光纖；將光纖光柵傳感器等距離的連接在一根光纖線；然后將連接好的光纖用高強(qiáng)度樹脂粘貼在變形梁（2）的表面凹槽內(nèi)，其余部分的光纖線連接在采集儀器（10）上，開啟測(cè)量設(shè)備，監(jiān)測(cè)光纖光柵波長(zhǎng)的變化，變形梁的變形引起光纖光柵傳感器的變形，通過(guò)測(cè)量?jī)x器量測(cè)光纖光柵波長(zhǎng)的變化，根據(jù)波長(zhǎng)變化與變形梁的變形的標(biāo)定方程，得出變形梁的變形位移。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖光柵傳感器，其特征在于：所述光纖光柵傳感器的工作原理為：利用激光器在光纖內(nèi)部刻寫一定長(zhǎng)度的光柵柵區(qū)，當(dāng)光纖調(diào)諧器發(fā)生一定頻段的入射光到光柵時(shí)，當(dāng)光柵的溫度或者應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)，光柵柵距會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致反射回的波長(zhǎng)發(fā)生漂移。

5.波長(zhǎng)的飄移與溫度和應(yīng)變之間的關(guān)系如下：

(1)

式中，Δλ_B為波長(zhǎng)變化值，λ_B為波長(zhǎng)值，Pe為光纖的光彈系數(shù)，Δε為應(yīng)變變化值，α為光纖的熱光系數(shù)，ΔT為溫度變化值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖光柵傳感器，其特征在于：所述光纖光柵傳感器固定在變性梁的表面凹槽中，形成一個(gè)整體。