一种光纤光栅应变灵敏度的校准装置和方法

1.一种光纤光栅传感器应变灵敏度的校准装置和方法，其特征在于：包括第一传感器夹持装置(1)、第二传感器夹持装置(3)、气浮导轨动圈4、气浮导轨(5)、激光干涉仪(6)、干涉仪支架(7)、隔振平台(8)、微位移驱动器(9)、力传感器(10)、夹持装置支架(11)、光纤光栅解调装置(12)；
光纤光栅解调装置(12)、夹持装置支架(11)、微位移驱动器(9)、气浮导轨(5)和干涉仪支架(7)分别依次放置于隔振平台(8)上；第一传感器夹持装置(1)固定在夹持装置支架(11)上；第二传感器夹持装置(3)固定在气浮导轨动圈(4)上；气浮导轨(5)的导轨部分穿过气浮导轨动圈(4)，通气时，气浮导轨动圈(4)相对于气浮导轨(5)悬浮，此时需保证第一传感器夹持装置(1)和第二传感器夹持装置(3)位于同一条水平线上；气浮导轨动圈(4)通过力传感器(10)与微位移驱动器(9)相连；激光干涉仪(6)固定在干涉仪支架(7)上；待测的光纤光栅传感器(2)通过第一传感器夹持装置(1)和第二传感器夹持装置(3)连接并固定；待测的光纤光栅传感器(2)未被夹持的一端通过光纤跳线连接到光纤光栅解调装置(12)上。
2.如权利要求1所述的一种光纤光栅传感器应变灵敏度的校准装置和方法，其特征在于：所述夹持装置支架(11)、微位移驱动器(9)、气浮导轨(5)和干涉仪支架(7)的中心需在一个竖直平面内。
3.如权利要求1所述的一种光纤光栅传感器应变灵敏度的校准装置和方法，其特征在于：所述的传感器夹持装置(1)和传感器夹持装置(3)根据传感器外形定制，以保证传感器能较好的被固定。
4.如权利要求1所述的一种光纤光栅传感器应变灵敏度的校准装置和方法，其特征在于：所述激光干涉仪(6)发出的光束应与第一传感器夹持装置(1)和第二传感器夹持装置(3)构成的直线平行，必要时可加入折射镜、反射镜对光束进行处理。
5.一种采用上述装置实现的光纤光栅应变灵敏度的校准方法，具体步骤如下：
步骤一、对气浮导轨(5)通气，使气浮导轨动圈(4)无摩擦悬浮于气浮导轨(5)上；
步骤二、通过微位移驱动器(9)、驱动力传感器(10)和气浮导轨动圈(4)调整第二传感器夹持装置(3)与第一传感器夹持装置(1)的距离为固定值L；将光纤光栅传感器(2)的一端安装于第一传感器夹持装置(1)和第二传感器夹持装置(3)之间，另一端通过光纤跳线连接到光纤光栅解调装置(12)上；根据校准范围的不同，施加相应的预紧力；
步骤三、通过微位移驱动装置(9)，驱动力传感器(10)和气浮导轨动圈(4)，从而带动第二传感器夹持装置(3)与第一传感器夹持装置(1)发生相对运动，使光纤光栅传感器(2)发生相应的拉伸或压缩变形；
步骤四、通过激光干涉仪(6)测量第二传感器夹持装置3和第一传感器夹持装置(1)的相对位移，即光纤光栅传感器(2)的变形量ΔL，通过公式 测量出待测传感器的应变变化量Δε；
步骤五、同时通过光纤光栅解调装置(12)读取光纤光栅传感器2的波长变化量Δλ，则被校的光纤光栅传感器(2)应变灵敏度为P＝Δλ/Δε；
步骤六、将测得的光纤光栅传感器(2)的灵敏度P与标称灵敏度相比较，达到对光纤光栅传感器应变灵敏度校准的目的。

暂无