[发明专利]光纤气动力测量天平温度补偿方法

权利要求书

1.一种光纤气动力测量天平温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将光纤应变计安装在光纤气动力测量天平各测量梁对称位置上作为光纤气动力测量天平感受气动力载荷的敏感元件；

步骤二、对光纤气动力测量天平进行温度校准试验，获得光纤气动力测量天平各测量梁对称位置上感受负应变光纤应变计与感受正应变光纤应变计的温度系数比值；

步骤三、根据获得的温度系数比值，对光纤气动力测量天平各测量梁对称位置两光纤应变计输出信号进行组合减法运算，以扣除因测量梁热应变引起的光纤应变计的热输出；

步骤四、分别对步骤三获得的光纤气动力测量天平各测量梁对称位置上两光纤应变计的组合关系式求和，获得光纤气动力测量天平各分量扣除测量梁热应变引起的热输出后的输出公式；

步骤一中光纤应变计的安装位置确定方法为：光纤应变计安装在光纤气动力测量天平各气动力测量元件的测量梁对称位置上，以使两光纤应变计所处的温度场一致；

步骤二中光纤气动力测量天平各测量梁对称位置上两光纤应变计的温度系数比值计算方法为：将安装有光纤应变计的光纤气动力测量天平置于高温环境箱进行温度校准试验，记录测量梁对称位置上感受负应变光纤应变计g2与感受正应变光纤应变计g1的输出λ_g2、λ_g1和对应温度T，两光纤应变计g1、g2的输出表示为：

λ_g1＝β1·(T-T₀)+λ_g10

λ_g2＝β2·(T-T₀)+λ_g20

式中β1、β2分别为两光纤应变计g1、g2的温度系数，T₀为初始温度，λ_g10、λ_g20分别为两光纤应变计g1、g2初始输出值；则两光纤应变计g2、g1的温度系数比值a表示如下：

步骤三中扣除光纤气动力测量天平各测量梁因测量梁热应变引起的光纤应变计的热输出方法为：测量梁对称位置上两光纤应变计的温度系数比值乘以感受正应变光纤应变计输出净值减去感受负应变光纤应变计输出净值；计算公式为：

a·Δλ_g1-Δλ_g2＝(a·k1+k2)·ε

式中a为感受正应变光纤应变计g2与感受负应变光纤应变计g1的温度系数比值，Δλ_g1、Δλ_g2为两光纤应变计g1、g2的输出净值；k1、k2分别为两光纤应变计g1、g2的应变系数，ε为两光纤应变计g1、g2感受测量梁的力应变值；

步骤四中光纤气动力测量天平各分量扣除测量梁热应变引起的热输出后的输出公式：

X_输出＝(a1·Δλ₅-Δλ₆)+(a2·Δλ₇-Δλ₈)

Y_输出＝(n1·Δλ₁-Δλ₂)+(n2·Δλ₄-Δλ₃)

Mz_输出＝(n1·Δλ₁-Δλ₂)+(n3·Δλ₃-Δλ₄)

式中Δλ₁～Δλ₈为第一光纤应变计～第八光纤应变计的输出净值；a1为第五光纤应变计与第六光纤应变计的温度系数比值；a2为第八光纤应变计与第七光纤应变计的温度系数比值；n1为第二光纤应变计与第一光纤应变计的温度系数比值，n2为第三光纤应变计与第四光纤应变计的温度系数比值，n3为第四光纤应变计与第三光纤应变计的温度系数比值；X_输出、Y_输出、Mz_输出分别为光纤气动力测量天平轴向力、法向力、俯仰力矩分量的输出值。