[發(fā)明專利]復合多功能光纖振動測試裝置及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010156511.8
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111256809B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 高華;高磊;周樂;李興財
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 郭楠

1.一種復合多功能光纖振動測試方法，其特征在于：采用復合多功能光纖振動測試裝置進行測試，所述測試裝置包括簡支梁振動組件、基于FBG的光纖光柵振動傳感測試模塊、基于OFDR的分布式光纖振動傳感測試模塊、溫濕度傳感裝置(3)、計算機(8)、鋰電池組(7)和觸控顯示屏(1)；

所述基于FBG的光纖光柵振動傳感測試模塊包括光纖光柵傳感器(28)和FBG數(shù)據(jù)采集儀(30)；所述光纖光柵傳感器在簡支梁表面長度方向布設，布設時需與一個溫度補償傳感器串聯(lián)布設；

所述基于OFDR的分布式光纖振動傳感測試模塊包括分布式光纖傳感器(20)和OFDR數(shù)據(jù)采集儀(32)；所述分布式光纖傳感器在簡支梁表面長度方向U形布設；

所述簡支梁振動組件包括簡支梁(14)、夾具支座(13)、激振裝置、導軌(21)、功率放大器(16)和低頻信號發(fā)生器(15)；所述簡支梁位于夾具支座上；所述簡支梁上布有刻度線和多個光纖光柵傳感器定位點(26)；所述導軌位于簡支梁下方；所述激振裝置與功率放大器和低頻信號發(fā)生器連接；所述激振裝置在導軌上橫向往復移動時使簡支梁產(chǎn)生振動，振動時所述基于FBG的光纖光柵振動傳感測試模塊對簡支梁長度方向的特定測試點振動應變進行測量的同時，所述基于OFDR的分布式光纖振動傳感測試模塊實時測試簡支梁上不同激振點作用下振動時應變分布數(shù)據(jù)，應變顯著的特定測試點振動位置的應變數(shù)據(jù)通過計算機比對、作差后顯示于觸控顯示屏上；

所述激振裝置包括激振器(17)和電動馬達，所述激振器位于簡支梁底部，激振器由電動馬達驅(qū)動并通過輪子(19)在導軌上橫向移動；

所述復合多功能光纖振動測試方法包括以下步驟：

(1)光纖光柵傳感器與分布式光纖傳感器布設：

將簡支梁振動組件連接好后，在簡支梁上表面粘貼分布式光纖傳感器(20)，所述分布式光纖傳感器(20)包括應變傳感光纖和溫度補償光纖，然后將分布式光纖傳感器(20)連接到OFDR數(shù)據(jù)采集儀(32)上；

在簡支梁上表面光纖光柵傳感器定位點(26)處將多個光纖光柵傳感器(28)與一個溫度補償傳感器串聯(lián)布設，用環(huán)氧樹脂沿簡支梁長度方向粘進行全覆蓋封裝保護，將光纖光柵傳感器(28)連接到FBG數(shù)據(jù)采集儀(30)上；

(2)啟動激振器(17)與電動馬達，調(diào)整激振器移動速度，

激振器(17)在導軌(21)上勻速移動時，簡支梁底部移動的激振器(17)使簡支梁產(chǎn)生振動，振動下簡支梁產(chǎn)生的應變數(shù)據(jù)由光纖光柵傳感器(28)及分布式光纖傳感器(20)感測，其中激振點應變顯著，應變顯著位置變化將實時動態(tài)顯示于觸控顯示屏(1)上，模擬出車輛過橋或行人過橋的效果；

(3)數(shù)據(jù)采集與處理

將FBG數(shù)據(jù)采集儀(30)與OFDR數(shù)據(jù)采集儀(32)連接計算機(8)，計算機將各自采集到的數(shù)據(jù)處理后顯示于觸控顯示屏(1)上，計算機內(nèi)部程序?qū)Χ卟杉暮喼Я赫駝舆^程中的應變分布數(shù)據(jù)作差，將二者差值顯示于顯示屏上，采集到動態(tài)數(shù)據(jù)實時存儲，并通過無線數(shù)據(jù)傳輸終端(22)傳輸至其他設備上。