[發(fā)明專(zhuān)利]一種光纖光柵溫度傳感器響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810103134.4
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108362401A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯維佳;潘玉恒;劉珂;劉毅;王佶盛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津城建大學(xué);天津求實(shí)飛博科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01K15/00
• 分類(lèi)號(hào): G01K15/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程小艷

1.一種光纖光柵溫度傳感器響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試方法，其特征在于，該測(cè)試方法是基于響應(yīng)時(shí)間測(cè)試裝置，所述響應(yīng)時(shí)間測(cè)試裝置主要由以信號(hào)線順序連接的寬帶光源、環(huán)形器模塊、光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)構(gòu)成，所述環(huán)形器模塊封裝于外殼內(nèi)，所述環(huán)形器模塊內(nèi)串聯(lián)有第一環(huán)形器和第二環(huán)形器，第一環(huán)形器與第二環(huán)形器以端口相連，所述第一環(huán)形器連接待測(cè)光纖光柵，所述第二環(huán)形器連接參考光纖光柵；

所述光電探測(cè)器是將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)采集卡采集由光電探測(cè)器得到的模擬電壓信號(hào)，并輸出給計(jì)算機(jī)；

所述計(jì)算機(jī)將由數(shù)據(jù)采集卡采集到的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和分析；

所述參考光纖光柵上設(shè)置有波長(zhǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述波長(zhǎng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要由設(shè)置于所述參考光纖光柵兩端的光纖夾持器和設(shè)置于所述光纖夾持器下部且用于固定所述參考光纖光柵的位移臺(tái)構(gòu)成，所述位移臺(tái)由底板和位于底板上的左右兩個(gè)光纖專(zhuān)用位移臺(tái)構(gòu)成；

該測(cè)試方法具體包括如下步驟：

1)將參考光纖光柵無(wú)拉伸地固定在光纖夾持器上，保持其中心波長(zhǎng)為1525nm；

2)利用光纖專(zhuān)用位移臺(tái)調(diào)節(jié)參考光纖光柵的中心波長(zhǎng)與待測(cè)光纖光柵的波長(zhǎng)相同：其中左右兩光纖專(zhuān)用位移臺(tái)之間靜止距離為100mm，分辨率為1μm；

3)開(kāi)啟寬帶光源；

4)將位移臺(tái)連同參考光纖光柵放入溫箱中，設(shè)定所需的溫度值50-100℃，溫度穩(wěn)定30分鐘后，將待測(cè)光纖光柵放入溫箱；

5)寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)第一環(huán)形器進(jìn)入到待測(cè)光纖光柵，待測(cè)光纖光柵的反射光譜經(jīng)由第一環(huán)形器的Ⅲ端口經(jīng)第二環(huán)形器的Ⅱ端口進(jìn)入?yún)⒖脊饫w光柵，參考光纖光柵的反射光譜經(jīng)第二環(huán)形器的Ⅲ端口進(jìn)入光電探測(cè)器；

6)光電探測(cè)器接收來(lái)自參考光纖光柵的反射光信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，送入數(shù)據(jù)采集卡；

7)光電探測(cè)器接收的信號(hào)為待測(cè)光纖光柵反射譜與參考光纖光柵反射譜的卷積，當(dāng)待測(cè)光纖光柵與參考光纖光柵中心波長(zhǎng)相同時(shí)，卷積信號(hào)達(dá)到最大值；

8)數(shù)據(jù)采集卡將來(lái)自光電探測(cè)器的信號(hào)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，將采集卡采集到的信號(hào)歸一化；

9)待測(cè)光纖光柵的響應(yīng)時(shí)間用時(shí)間常數(shù)τ衡量，定義為溫度上升為穩(wěn)態(tài)值的63.2％時(shí)所用的時(shí)間，即數(shù)據(jù)采集卡采集的信號(hào)從初始值上升為63.2％時(shí)所用的時(shí)間。