[实用新型]分布式光纤振动传感系统规范化扰动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测试分布式光纤振动传感系统响应特性的规范化扰动装置。

背景技术

目前，公知的用于分布式光纤振动传感系统响应特性测试的方法依靠于测试人员人为对感应光缆进行敲击，踩踏产生扰动信号，其缺点在于所产生的扰动信号的随机性和不可重复性，对振动传感系统系统性能的测试局限于系统对外界扰动存在与否的检测，由于缺乏针对分布式光纤振动传感系统的规范化扰动装置，无法定性定量地评估系统对扰动的响应特性。

发明内容

本实用新型的目的是：针对现有技术的不足，提出一种针对分布式光纤振动传感系统的规范化扰动装置，使得测试具备可重复性和定量性，解决了定性定量评估传感系统响应特性的问题。

为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案：

分布式光纤振动传感系统规范化扰动装置，包括斜面轨道，所述斜面轨道的上端设有上挡板，斜面轨道的下端设有用于固定感应光缆的搭扣，还包括多个用以从斜面轨道下滑的金属球。

还包括一个用于支撑斜面轨道的支架，支架与斜面轨道的两端固定连接。

进一步地，支架由相互垂直的金属杆构成。

进一步地，所述斜面轨道包括两块平行设置的挡板以及斜板，斜板固定于两块挡板之间，两块挡板之间形成下滑槽。

进一步地，所述上挡板垂直于斜板，即上挡板垂直于斜面轨道的斜面设置。

进一步地，所述斜面轨道的下端设有下挡板。

本技术方案采用相互垂直的金属杆构成底部支架，光滑金属轨道斜面固定于底部支架上，斜面末端设置有挡板，挡板上安装有搭扣用于固定感应光缆，斜面顶端设置有垂直于斜面的金属固定挡板以确保扰动产生主体每次从同一高度下滑以同一角度撞击被固定的感应光缆的同一位置，配套的扰动产生主体为大小材质一致，重量从50g至500g以50g为间隔的10个表面光滑直径匹配金属轨道斜面的金属球。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是，规范了对分布式光纤振动传感系统响应特性测试的扰动条件，确保了扰动产生的规律性，可预见性和可重复性，实现了对分布式光纤振动传感系统的定性定量评估标准。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为扰动装置的一种左视示意图。

图2为扰动装置的一种主视示意图。

图2示意了球体，轨道面，挡板和搭扣的相对位置。

1：金属杆支架；2：轨道斜面；3：金属球；4：上挡板；5：下挡板；6：搭扣；7：感应光缆。

具体实施方式

在使用该实用新型扰动装置对分布式光纤振动传感系统进行作用时，先将感应光缆7用搭扣6固定于下挡板5上，如图1、图2中所示，金属球3直径略小于金属轨道斜面2左右挡板间距离，且感应光缆7到金属轨道斜面2的垂直距离与金属球3半径大小一致，保证了金属球3既能沿固定路线下滑至底部时每次均能正面与固定住的感应光缆7的同一位置发生碰撞，又能在下滑过程中受到最小的阻力。每次测试时将金属球3置于金属轨道斜面2顶端抵住上挡板4，以确保金属球3每次下滑的起始高度不变，如图1中所示，金属球3以0的初速度从轨道斜面2顶端自由下滑，砸中感应光缆7对感应光缆7造成一定幅度的扰动。通过选取不同重量的金属球3来改变扰动信号的幅度。

金属球3从金属轨道斜面2顶端下滑至底端中心高度时重心高度改变量为30cm，忽略下滑过程中极小的摩擦力和空气阻力，由能量守恒定律mgh=0.5mv²,金属球3撞击感应光缆7前瞬间的速度为2.4m/s。由于感应光缆7材质不同，金属球3撞击后获得的反弹速度在0~1m/s范围内，下表给出了不同质量金属球3从金属轨道斜面2顶端滑下至底端撞击感应光缆7过程中感应光缆7受到的冲量：

金属球质量(g)50100150200250冲量(N*s)0.12~0.170.24~0.340.36~0.510.48~0.680.60~0.85金属球质量(g)300350400450500冲量(N*s)0.72~1.020.84~1.190.96~1.361.08~1.531.20~1.70