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申请/专利权人:北京航空航天大学
摘要:本发明公开了一种基于FBG传感器的极微小变形标定方法,其目的在于对结构体的在受力下发生的变形进行标定,以便于对结构体的变形进行检测。所述方法包括:将光纤光栅应变传感器分布式敷设在结构体上用来测量结构件的变形量,将待测件一端固定,另一端为自由端,使用推拉力计夹具对待测件自由端施加力并观测激光测微计测量得到的夹具施加力后的自由端位移,控制使其产生固定步长的变形,利用激光测微计测得的待测件自由端水平位移作为变形量的真值对光纤光栅应变传感器测得的数据进行标定。本发明能对结构件变形的分布式光纤光栅监测数据进行标定,实现对结构件的极微小变形标定,并可以用于分布式光纤极微小变形的检测。该标定方法具有操作简单,检测精度高,可靠性好和能够长期稳定工作的优点。
主权项:1.一种基于FBG传感器的极微小变形标定方法,其特征在于,该方法用旋转力矩夹具对待测件自由端施加固定步长的变形力1,使用光纤光栅应变传感器和激光测微计同时对变形进行测量,光纤光栅应变传感器产生波长变化3,激光测微计直接监测到变形量2,对波长数据进行平均得到待测时间段内的平均波长数据4,带入事先标定好的应变传感器的应变灵明度系数5,计算所有应变传感器的离散应变值6,将离散应变值6进行拟合处理得到所有传感器在同一负载下的应变拟合斜率7,将所有负载下光纤光栅应变传感器得到的应变拟合斜率7和激光测微计得到的变形量2进行标定得到标定结果8;所述标定方法包括步骤如下:第一步,将栅区长度为10mm的光纤光栅传感器用少量氰基丙烯酸酯粘合剂粘贴敷设在待测结构件表面,用光纤将光纤光栅传感器采用串联的方式相互连接,并用光纤跳线将光纤接到解调仪接口上,用数据传输线将解调仪和计算机连接起来用于波长数据的输送;第二步,将待测件悬空放置,保证其只受水平方向施加的左右变化的力,竖直方向上处于不受力状态;第三步,将旋转夹具固定在待测结构件的待测端,待待测结构件处于平衡无变形位置时,用夹具将待测结构件夹紧保持其位置固定不变,同时固定待测端的另一端,保持其在测量过程中保持固定;第四步,用夹具控制结构件的变形端,使其产生固定步长的若干形变,同时记录激光测微计检测的变形数据和光纤光栅传感器检测的波长信号;第五步,将激光测微计测得的变形数据作为结构件变形真值,光纤光栅应变传感器测量值作为变形测量值,将所得到的变形结果与光纤检测结果进行对比,并采用光纤应变标定方法对光纤应变数据进行标定。
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