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申请/专利权人：深圳大学

摘要：本发明公开了一种光纤光栅埋入式应变传感器的热‑力耦合测试装置及测试方法，该热‑力耦合测试装置中的跳线用于光纤光栅埋入式应变传感器的尾纤与光纤光栅解调仪的连接，将光信号传输给光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪用于解析跳线传输的光信号，以便于生成所需要的数据，通过观察光纤光栅的波长变化即可分析所测变量；本发明在光纤光栅埋入式应变传感器内布置应变光纤光栅和温度补偿光纤光栅，通过对比该传感器未工作状态和实际工作状态下不同的温度响应性能，完成了对热‑力耦合的测试，得到了更加精准的温度补偿系数，进一步降低了被测物体的热应变对传感器的影响。

主权项：1.一种光纤光栅埋入式应变传感器的热-力耦合测试方法，其特征在于，所述热-力耦合测试方法包括：步骤S1，光纤光栅埋入式应变传感器（2）内设置温度补偿光纤光栅（7）和应变光纤光栅（9）；温度补偿光纤光栅（7）的布置如下：在第一凹槽（2-9）内利用点焊工艺固定L形支撑件（6），剥去温度补偿光纤光栅（7）的涂覆层，再将温度补偿光纤光栅（7）水平放置于L形支撑件（6）表面，并利用第一环氧树脂胶（8-1）两点固定方法使温度补偿光纤光栅（7）固定，然后使用高温胶加热封装和保护被剥去涂覆层的光栅部分，光纤两端从第一凹槽通孔（2-8）引出；应变光纤光栅（9）的布置如下：剥去应变光纤光栅（9）的涂覆层，并从第二凹槽通孔（2-10）穿进第二凹槽（2-11），利用第二环氧树脂胶（8-2）两点固定方法，将光栅部分紧紧固定在第二凹槽（2-11）中心表面，使用高温胶加热封装和保护被剥去涂覆层的光栅部分；步骤S2，先测试光纤光栅埋入式应变传感器（2）在未工作状态下的温度响应和温度补偿性能：将三个同样的光纤光栅埋入式应变传感器（2）的尾纤串联起来，然后放入可调式温度箱（1）进行温度实验；利用跳线（3）连接光纤光栅埋入式应变传感器（2）和光纤光栅解调仪（4），设置可调式温度箱（1）从-20℃上升到50℃，以模拟真实环境的温度区间；然后在-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃分别保持至少1小时，以达到一个稳定的测试效果，并且利用光纤光栅解调仪（4）实时保存数据，以此测试未工作状态下应变光纤光栅（9）的温度响应性能；然后设置可调式温度箱（1）以不同的温度变化速率从-20℃上升到50摄氏度，如0.5℃min、1℃min、2℃min、3.5℃min，然后将光纤光栅埋入式应变传感器（2）分别放于室内和户外环境下48小时，以测试不同温度变化速率下温度补偿光纤光栅（7）的温度补偿效果；步骤S3，再测试光纤光栅埋入式应变传感器（2）在实际工作状态下的温度响应和温度补偿性能：传感器埋入被测物体后，其温度响应性能可能会受到被测物体的热应变的影响而被抑制；将这三个光纤光栅埋入式应变传感器（2）埋入混凝土中，制成混凝土试块（5），然后将所有尾纤依次串联起来，再次放入可调式温度箱（1）进行温度实验；利用跳线（3）连接光纤光栅埋入式应变传感器（2）和光纤光栅解调仪（4），设置可调式温度箱（1）从-20℃上升到50℃，然后在-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃分别保持至少6.5小时，以达到一个稳定的测试效果，并且利用光纤光栅解调仪（4）实时保存数据，以此测试实际工作状态下应变光纤光栅（9）的温度响应性能；然后将混凝土试块（5）放于户外环境48小时，以测试实际环境中温度补偿光纤光栅（7）的温度补偿效果；步骤S4，通过测试对比光纤光栅埋入式应变传感器（2）在未工作状态和实际工作状态下不同的温度响应性能，完成光纤光栅埋入式应变传感器（2）的热-力耦合测试。

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百度查询： 深圳大学 一种光纤光栅埋入式应变传感器的热-力耦合测试装置及测试方法