[發(fā)明專利]一種具有可追蹤校準的光纖光柵傳感器測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110570672.6
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113218428B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·歐萊特
• 申請（專利權(quán)）人: 成都大學(xué)
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01D18/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種具有可追蹤校準的光纖光柵傳感器測量系統(tǒng)，其特征在于，包括標準單元GC、參考單元RC、標準雙波長差分檢測儀器GI、待校準雙波長差分檢測儀器IUC和待校準傳感器SUC；所述標準單元GC設(shè)置在所述標準雙波長差分檢測儀器的中心位置；其中，所述待校準傳感器指需要校準的FBG傳感器；

將所述標準單元GC作為標準雙波長差分檢測儀器GI的實時參考，用來校準待校準傳感器SUC，在待校準雙波長差分檢測儀器IUC中使用參考單元RC，通過標準單元GC對所述待校準雙波長差分檢測儀器IUC和所述參考單元RC進行校準；

所述標準單元GC中包括兩個FBG傳感器，將標準單元GC中的兩個FBG傳感器作為標準傳感器，兩個標準傳感器測得的信號GS1和GS2連接到標準雙波長差分檢測儀器GI中的兩個信號通道上，其余待校準傳感器測得的信號連接到標準雙波長差分檢測儀器GI中剩余的信號通道上；

將所述標準單元GC作為標準雙波長差分檢測儀器GI的實時參考，用來校準待校準傳感器SUC，包括：

將所述待校準傳感器SUC和標準單元GC中的兩個標準傳感器分別連接至標準雙波長差分檢測儀器GI上；

所述標準雙波長差分檢測儀器GI對兩個標準傳感器測得的信號GS1和GS2進行歸一化處理，得到兩個標準傳感器的歸一化信號和

將兩個標準傳感器的歸一化信號和的差值作為K^*，即所述標準雙波長差分檢測儀器GI根據(jù)待校準傳感器的測量參數(shù)M和標準單元GC的歸一化信號S^m，構(gòu)建一條曲線S^m(M)；所述測量參數(shù)M中的元素為m，各元素m的值不同；

獲取所述測量參數(shù)M的反函數(shù)值M(Δ)，并基于測量信號S^m和所述測量參數(shù)M的反函數(shù)值M(Δ)構(gòu)建S^m(Δ)曲線；

通過校正因子對所述S^m(Δ)曲線進行修正，得到S^c和Δ_c，其中，S^c為標準雙波長差分檢測儀器GI在標準波長間隔δ^*和標準中心波長情況下測得的信號，Δ_c為根據(jù)待校準傳感器SUC的中心波長λ_s與標準平均波長的差值確定的測量參數(shù)M的給定值；

基于所述S^c和Δ_c對測量參數(shù)M進行校正，以完成對待校準傳感器SUC的校準；

所述具有可追蹤校準的光纖光柵傳感器測量系統(tǒng)還包括：

所述參考單元RC中包括兩個FBG傳感器，將參考單元RC中的兩個FBG傳感器作為參考傳感器RC1和RC2；將正在校準的傳感器SUC連接到校準雙波長差分檢測儀器CI的一個信號通道上，參考傳感器RC1和RC2連接到校準雙波長差分檢測儀器CI的另外兩個信號通道上；

所述校準雙波長差分檢測儀器CI通過所述參考單元RC的歸一化信號S^Im對正在校準的傳感器SUC的被測信號進行校正，得到被測參數(shù)M′的校正值；

具體修正過程如下：

式中，為正在校準的傳感器SUC的第一校正因子，為正在校準的傳感器SUC的測量參數(shù)為m時對應(yīng)的第一測量信號歸一化處理后的信號，為正在校準的傳感器的測量參數(shù)為m時對應(yīng)的第二測量信號歸一化處理后的信號，Δ_d′為正在校準的傳感器SUC的第二校正因子，δ^*為標準波長間隔，標準波長間隔指標準雙波長差分檢測儀器GI發(fā)射的兩束波長的間隔，δ^Im為待校準雙波長差分檢測儀器IUC在測量參數(shù)為m時的波長間隔，S^Im為參考單元RC基于測量參數(shù)M的歸一化信號；所述測量參數(shù)M中的元素為m，各元素m的值不同。