专利名称：大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种校准装置，具体涉及一种大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置。
背景技术：
光纤应变传感器由 于不受电磁影响、能在恶劣环境下长期工作、本质安全、灵敏度高，在工程上的应用也越来越多，其中基于BOTDR及BOTDA的应变传感系统和基于光纤光栅的应变传感系统是现在研究、使用最多的光纤应变传感系统，在应用过程中，必须对B0TDR、BOTDA及光纤光栅解调仪进行应变校准，目前的校准方法主要是万能试验机法，它是利用液压施加应力，使光纤产生应变，精度高、溯源容易，但是价格昂贵，普遍在十几万以上，且作用长度较短，一般都在700mm以下，无法满足B0TDR、B0TDA等光纤应变传感检测设备的大量程校准要求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种可对多种光纤应变传感检测设备同时进行校准的一体化校准装置，作用长度可达1200mm以上，精度可达到I μ ε，与万能试验机相比，作用长度长、精度高、成本低。为解决上述技术问题，本发明米用的一个技术方案是一种大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置，包括受检B0TDA、受检B0TDR、受检光纤光栅解调仪、静态应变仪、大尺度等强度悬臂梁、光纤、写有光纤光栅的光纤、光纤光栅、应变片、光纤，其中BOTDA与光纤连接作为BOTDA应变传感系统，BOTDR与光纤连接作为BOTDR应变传感系统，光纤光栅解调仪与写有光纤光栅的光纤组成光纤光栅应变传感系统，静态应变仪与应变片组成静态应变仪应变传感系统。本发明利用已经标定过的静态应变仪应变传感系统作为应变校准的标准与基准，用大尺度等强度悬臂梁作为应变传递与承载的载体。本发明的有益效果是本发明利用了等强度悬臂梁应变均匀以及静态应变仪精度高、溯源容易的优点，采用等强度悬臂梁作为应变传递与承载的载体，用静态应变仪作为校准标准，实现了同时对B0TDR、B0TDA、光纤光栅应变传感系统进行校准，与现有技术相比，本发明作用长度长、溯源容易、精度高、成本低。具体具有以下优点(I)作用长度长，可达到1200mm以上，成本较低；(2)精度高，可达到I μ ε，溯源容易；(3)可同时对BOTDR、BOTDA及光纤光栅解调仪进行校准。
图I是本发明的结构示意图。受检BOTDA-O ;受检B0TDR-1 ;受检光纤光栅解调仪_2 ;静态应变仪_3 ;悬臂梁_4 ；光纤-5 ;写有光纤光栅的光纤6 ;光纤光栅-7 ;应变片-8 ;光纤-9。
具体实施例方式下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明实施例包括一种大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置，用于校准B0TDA、B0TDR、光纤光栅解调仪的应变系数，包括受检B0TDA0、受检BOTDRl、受检光纤光栅解调仪2、静态应变仪3、大尺度等强度悬臂梁4、光纤5、写有光纤光栅的光纤6、光纤光栅7、应变片8、光纤9，其中受检BOTDAO与光纤9连接作为BOTDA应变传感系统，受检BOTDRl与光纤5连接作为BOTDR应变传感系统，受检光纤光栅解调仪2与写有光纤光栅的光纤6组成光纤光栅应变传感系统，静态应变仪3与应变片8组成静态应变仪应变传感系统。
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本发明利用已经标定过的静态应变仪应变传感系统作为应变校准的标准与基准，用大尺度等强度悬臂梁4作为应变传递与承载的载体。本发明详细说明如下如图I所示，将光纤5、光纤9以及写有光纤光栅的光纤6紧密的粘贴在大尺度等强度悬臂梁4的轴线上，将应变片8粘贴在大尺度等强度悬臂梁4的轴线附近均匀对称分布，并且上下表面粘贴数量相同，其上下表面的粘贴位置也对应。光纤5、光纤9及写有光纤光栅的光纤6和应变片8的粘贴位置如图I所示。使用中，应变片8必须成对紧密粘贴在大尺度等强度悬臂梁4的垂直上下表面上，光纤5、光纤9、写有光纤光栅的光纤6并列粘贴在大尺度等强度悬臂梁4的轴线上。光纤5用于接入受检BOTDR ;光纤9用于接入受检BOTDA (也可只用其一端接入受检B0TDR);写有光纤光栅的光纤6用于接入受检光纤光栅解调仪2。校准过程中，将校准装置放置于水平桌面上，在大尺度等强度悬臂梁4的顶部施加竖直向下的力，通过改变大尺度等强度悬臂梁4的弯曲度给所有固定在大尺度等强度悬臂梁4上的各应变传感器施加均匀相等的应变。改变大尺度等强度悬臂梁4顶部所受力的强度，即可改变等强度悬臂梁4应变的大小，应变的大小由静态应变仪测试给出。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置，用于校准BOTDA、B0TDR、光纤光栅解调仪的应变系数，其特征在于该装置包括受检BOTDA(O)、受检BOTDR(I)、受检光纤光栅解调仪(2)、静态应变仪(3)、大尺度等强度悬臂梁(4)、光纤(5)、写有光纤光栅的光纤(6)、光纤光栅(7)、应变片(8)、光纤(9)，其中BOTDA(O)与光纤(9)连接作为BOTDA应变传感系统，BOTDR(I)与光纤(5)连接作为BOTDR应变传感系统，光纤光栅解调仪(2)与写有光纤光栅的光纤(6)组成光纤光栅应变传感系统，静态应变仪(3)与应变片(8)组成静态应变仪应变传感系统。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于利用已经标定过的所述静态应变仪应变传感系统作为应变校准的标准与基准，用所述大尺度等强度悬臂梁(4)作为应变传递与承载的载体。
3.权利要求I所述装置的使用方法，其特征于将所述的校准装置放置于水平桌面上，在大尺度等强度悬臂梁(4)的顶部施加竖直向下的力，通过改变大尺度等强度悬臂梁(4)的弯曲度给所有固定在大尺度等强度悬臂梁(4)上的各应变传感器施加均匀相等的应变，改变大尺度等强度悬臂梁(4)顶部所受力的强度，即可改变等强度悬臂梁(4)应变的大小，应变的大小由静态应变仪测试给出。
全文摘要
本发明涉及一种大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置，用于校准BOTDA、BOTDR、光纤光栅解调仪的应变系数，包括受检BOTDR、受检BOTDA、受检光纤光栅解调仪、静态应变仪、大尺度等强度悬臂梁、光纤、写有光纤光栅的光纤、光纤光栅、应变片、光纤，其作用长度可达1200mm以上，精度可达到1με，与现有技术相比，作用长度长、精度高、成本低。
文档编号G01B11/16GK102878943SQ201210222199
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者袁明, 闫继送 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所