[發明專利]一種采用HCN氣室在光頻域反射傳感系統中進行光譜校準的裝置和方法

有效

• 申請號: 201810007584.3
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108562237B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 武湛君;馬書義;蘇學蘭;鎖劉佳;單一男
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01K11/32
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種采用HCN氣室在光頻域反射傳感系統中進行光譜校準的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：打開采集系統，設置輔助干涉儀信號的過零點作為外部觸發信號S_a；

S2：設可調諧激光器的掃頻起始波長為λ_st，終止波長為λ_en，掃頻開啟，采集卡在觸發信號S_a的觸發下同步記錄主干涉儀傳感信號A_1M以及HCN氣室數據A_1H；

S3：對HCN氣室信號A_1H擬合得到氣體吸收譜線的各個衰減峰,將擬合之后的衰減峰與氣體吸收譜線進行對比,找到相應衰減峰所對應的編號,確定對應波長,查找衰減峰中心所對應的采樣點位置,選取其中一個吸收峰波長作為λ₀，記錄其對應的采樣點位置P₁，同時將主干涉儀傳感數據A_1M中的第P₁個數據作為本次測量的起始位置；

S4：選取兩個衰減峰對應的波長λ_a和λ_b，計算其中附加干涉儀信號的過零點個數計為N₀,校準得到附加干涉儀過零點波長間隔Δλ_min，Δλ_min＝(λ_b-λ_a)/N₀；

S5：在主干涉儀中選取P₁點后面N點作為本次記錄的采樣數據,得到的長度為N的一維數列記作參考信號S₁,得到記錄掃頻范圍Δλ＝N×Δλ_min；

S6：發生應變或溫度變化后，重復S2，S3和S5，得到長度為N的另一一維數列記作測量信號S₂；

S7：分別對S₁和S₂進行快速傅里葉變換，將光頻域信息轉換到傳感光纖中各個位置的距離域信息，利用移動窗掃描傳感光纖中的各個位置的信號，利用傅里葉逆變換轉換到光頻域，對應各個位置的參考信號和測量信號的瑞利散射光譜信號；

S8：對參考信號和測量信號的瑞利散射光譜信號進行互相關運算，得到測量信號相對于參考信號各個位置的互相關峰值偏離中心量，從而得到被測的應變值。