[发明专利]光纤光栅应变传感器工程适用性评价方法有效

申请号：	201210528143.0	申请日：	2012-12-10
公开（公告）号：	CN103047939A	公开（公告）日：	2013-04-17
发明（设计）人：	白生宝;黄博;肖迎春;刘国强;李明;贾淑红	申请（专利权）人：	中国飞机强度研究所
主分类号：	G01B11/16	分类号：	G01B11/16
代理公司：	中国航空专利中心 11008	代理人：	杜永保
地址：	710065***	国省代码：	陕西;61
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摘要：
搜索关键词：	光纤光栅应变传感器工程适用性评价方法
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【说明书】：

技术领域

本发明属于测量技术，特别是涉及一种光纤光栅应变传感器工程适用性评价方法。

背景技术

光纤光栅应变传感器的工作原理是利用光栅的波长受应力影响而变化，而波长变化量是与应变成线性关系这一特征设计的，可根据传感器波长的变化量得出被测物体的应变变化量，应变可为正应变也可为负应变。在测量应变方面，与传统的电阻应变传感器相比，它除了具有尺寸小、重量轻、带宽大、灵敏度高、抗电磁干扰能力强和耐腐蚀能力强等优点外，由于它是对波长绝对编码、不受光功率波动影响、集传感与传输于一体、易于埋入材料内部，具有对结构的应力、应变进行高精度的准分布式测量的优点；此外通过复用技术易构成传感器网络，实现结构应变场的监测。这些优点是光纤光栅传感器被认为是航空航天结构健康监测中最有前途的传感器之一。

目前已出现了很过的基于光纤光栅应变传感器，如中国实用新型专利公告号为CN201104221Y,名称为一种光纤光栅应变传感器，通过螺纹管及螺母装置进行调节来实现正应变和负应变的测量；如中国发明专利公告号为CN101539404A,名称为一种利用光纤光栅传感器进行大数值应变测试的方法及装置，该方法应用一个“凹”字卡具跨过待测应变区域，将获取待测应变区域内的大数值应变转化为测量凹”字卡具上两点数值较小的应变，从而曾加了应变测量的量程。但光纤光栅应变传感器技术还有很多不成熟的地方，大部分技术还停留在实验室阶段，在工程应用中其适用性到底如何，怎么评价，目前尚不存在一种光纤光栅应变传感器在工程应用之前对其工程适用性进行评价的试验方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种光纤光栅应变传感器工程适用性评价方法，为光纤光栅在工程中应用的适用性进行评价，以便为结构健康监测提供可靠有效的应变数据和对结构损伤实施准确的测量；为光纤光栅应变传感器的改进提供数据参考。

技术方案：光纤光栅应变传感器工程适用性评价方法，通过功能性试验和耐久性试验获得评价结果：

一、功能性试验，包括以下步骤：

步骤1.1：在试验条件为常温的情况下，进行试验的准备的步骤：提供拉伸/压缩试验件，在拉伸/压缩试验件上确定光纤光栅应变传感器片粘贴的位置，相对应的位置粘贴电阻应变片，在材料力学性能试验机上安装已粘贴好光纤光栅应变传感器和电阻应变片的拉伸/压缩试验件，调整拉伸/压缩试验件在材料力学性能试验机上的加持位置，使拉伸试验件受力均匀；将光纤光栅应变传感器连接到光纤光栅应变测量系统，将电阻应变片连接到电阻应变测量系统；

步骤1.2：给拉伸/压缩试验件逐级施加静力拉伸/压缩载荷，光纤光栅应变传感器和电阻应变片同时进行测量；重复该步骤两次以上；

步骤1.3：利用公式（1）计算出光纤光栅应变传感器的线性度γ_LFBG:

γLFBG=ΔLmaxYFS×100%---(1)]]>