[发明专利]一种光纤光栅高温应变片及其标定方法

权利要求书

1.一种光纤光栅高温应变片，其特征在于，包括传感器基片、设置在所述传感器基片上的光纤安装臂以及光纤，所述传感器基片为圆形环状，所述光纤安装臂沿所述传感器基片的内周向内延伸形成，所述光纤沿所述传感器基片的直径方向布置；所述光纤包括一根用于只感受温度的温度光纤；所述传感器基片上设置有不同高度的凸台，所述凸台用于固定所述光纤，所述凸台用于避免不同光纤之间的交叉接触；所述光纤包括第一光纤、第二光纤、第三光纤以及第四光纤，所述第一光纤、第二光纤、第三光纤相互交叉设置，所述第一光纤、第二光纤和第三光纤的重叠点为所述传感器基片的圆心；所述第四光纤与所述第一光纤平行设置，所述第一光纤、第二光纤、第三光纤安装在不同的高度，所述第一光纤和第四光纤位于相同的高度，所述第四光纤为所述温度光纤；

包括拉伸装置，所述拉伸装置沿所述传感器基片的外周向外延伸形成，所述拉伸装置用于所述应变片的标定，并在所述标定结束后将所述拉伸装置从所述传感器基片上切除。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅高温应变片，其特征在于，所述第一光纤和第四光纤安装在所述光纤安装臂上；所述第二光纤和第三光纤对称分布于所述第一光纤的两侧；所述第二光纤和第三光纤安装在不同高度的所述凸台上。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅高温应变片，其特征在于，所述拉伸装置远离所述传感器基片的一端开设有拉伸圆孔，所述拉伸圆孔贯穿所述拉伸装置的厚度方向，所述拉伸圆孔用于所述应变片的标定。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅高温应变片，其特征在于，包括两个所述光纤安装臂和六个所述拉伸装置，两个所述光纤安装臂沿所述传感器基片的直径方向延伸，六个所述拉伸装置沿所述传感器基片的直径方向延伸，且其中两个所述拉伸装置与所述光纤安装臂的延伸方向相同。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的光纤光栅高温应变片，其特征在于，包括防护罩，所述防护罩的尺寸与所述传感器基片的外径相匹配，所述防护罩的边缘均匀间隔分布有连接部，所述防护罩与所述传感器基片通过所述连接部连接。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的光纤光栅高温应变片，其特征在于，包括套设在所述光纤外的尾纤保护套以及套设在多个所述光纤外的绝缘套管。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的光纤光栅高温应变片，其特征在于，所述光纤具有聚酰亚胺涂层。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的光纤光栅高温应变片的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将第一光纤两端对应的两个拉伸装置通过拉伸圆孔固定在应力传感器标定平台上；

2)通过拉伸位移法获得光纤的拉伸位移为ΔL_i时，第一光纤的波长漂移量Δλ_i，其中i＝1,2,3,…,n；所述n为正整数；

3)测量第一光纤两个固定端之间的长度L，计算应变片在第一光纤方向的应变ε_i＝ΔL_i/L；

4)将若干对测量点(Δλ_i，ε_i)进行线性拟合，拟合直线的斜率K₁为应变片在第一光纤方向的应变灵敏度；

5)依次对第二光纤和第三光纤重复步骤1)～步骤4)，分别获得应变片在第二光纤和第三光纤方向的应变灵敏度K₂和K₃，标定结束。