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申请/专利权人：重庆大学;中国航发四川燃气涡轮研究院

摘要：本发明公开一种基于FBG对的温度应变双参数测量系统，包括扫频激光器1、光分路器2、多路检测通道、信号处理与控制模块8；所述多路检测通道包括若干检测通道，每路检测通道包括光环形器3、光电探测器6和AD采集模块7，其中一路包括标准气体吸收池4，其余每路均包括光纤传感器5。本发明采用了制作工艺相对简单的FBG对结构，可同时对同一位置处的温度和应变进行双参数测量，并且利用光纤光栅和光纤法珀的传感特性，提高了所测单参数的精度。

主权项：1.一种基于FBG对的温度应变双参数测量系统，其特征在于：包括扫频激光器（1）、光分路器（2）、多路检测通道、信号处理与控制模块（8）；所述扫频激光器（1）向光分路器（2）发送激光；所述光分路器（2）将输入激光按等分光比分为多路，并分别输入到多路检测通道中；所述多路检测通道接收由光纤传感器（5）反射的反射光信号，并对所述反射光信号进行预处理，得到处理后的反射信号；所述多路检测通道包括若干检测通道；每一路检测通道均包括光环形器（3）、光电探测器（6）、AD采集模块（7）；其中一路检测通道包括标准气体吸收池（4），其余每路检测通道均包括光纤传感器（5）；所述光环形器（3）第一端口用于接收由光分路器（2）输出的光信号，所述光环形器（3）第二端口将光信号输出至光纤传感器（5）中，并接收由光纤传感器（5）反射的光信号，最终由所述光环形器（3）的第三端口输出；所述标准气体吸收池（4）完成扫频光源光谱标定；所述光纤传感器（5）粘贴在被测物体上；所述光电探测器（6）采集光环形器（3）第三端口输出的反射光信号，并将反射光信号转换为电信号；所述光电探测器（6）将电信号发送至AD采集模块（7）；所述AD采集模块（7）对采集到的电信号进行模数转换；所述信号处理与控制模块（8）根据处理后的数字信号计算得到被测物体的温度与应变双参数；所述光纤传感器（5）为由FBG对形成的光纤法珀传感器；所述光纤传感器（5）包括两个规格相同、间距为d的短光纤光栅；两个短光纤光栅之间的等效间隙为本征型光纤法珀腔；所述两个短光纤光栅构成两个相同的光纤光栅传感器，所述两个短光纤光栅及其两者之间的等效本征型光纤法珀腔构成光纤法珀传感器；所述信号处理与控制模块（8）计算温度与应变双参数的步骤包括：1）所述信号处理与控制模块（8）采集数字信号，并通过加窗的方式截取整周期信号；2）所述信号处理与控制模块（8）对获得的整周期信号求导，以去除直流分量，然后再对其进行快速傅里叶变换；3）所述信号处理与控制模块（8）根据获得的干涉信号频率确定光纤法珀传感器的干涉条纹周期，并计算出光纤法珀腔的腔长变化量；4）所述信号处理与控制模块（8）确定所获得整周期信号每个干涉峰的极大值并进行拟合，得到光纤光栅传感器的反射光谱信号，并计算出光纤光栅传感器的中心波长偏移量；5）建立光纤光栅传感器与光纤法珀传感器的应变关系，即： （1）式中，、分别表示光纤法珀传感器的有效初始腔长以及单个光纤光栅传感器的初始长度；6）计算被测物体温度与应变双参数，即： （2） （3）式中，为短光纤光栅的中心波长偏移量、为光纤法珀传感器的腔长变化量。

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百度查询： 重庆大学 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种基于FBG对的温度应变双参数测量系统