本发明涉及光纤光栅传感器测量技术领域，具体涉及一种光纤光栅传感器测量参数标定实验装置。
背景技术：
光纤光栅传感器测量是一种新型的传感测量技术。光纤光栅传感器测量充分利用了fbg波长对温度和应变的敏感性(即温度和应变同时引起光纤光栅耦合波长移动)，来实现对温度、应变等相关物理量的直接测量。光纤光栅传感器测量的无源和传输距离远的特性，特别适于应用在一些危险领域，如石油化工、野外长期监测等。
光纤光栅传感器测量系统在出厂时要做一些参数标定。传统的标定实验装置是在常温下，通过光纤光栅传感器测量材料的应力等物理量变化来得到一组经验值，以此完成光纤光栅传感器测量系统的标定。然而，由于传统标定方法只是在常温条件下对光纤光栅传感器测量系统进行了标定，因此采用该方法标定后的光纤光栅传感器测量系统在使用过程中若遇到外界参数(如温度)发生变化时，为了得到应力等物理量变化情况，往往需要利用公式推导测算得出相应的结果，如采用温度补偿等方法，而这样得到的数值往往有偏差，从而会导致整个测量系统因累计偏差造成分析结论错误。
技术实现要素：
本发明所要解决的是传统光纤光栅传感器测量系统的标定装置容易导致整个测量系统因累计偏差造成分析结论错误的问题，提供一种光纤光栅传感器测量参数标定实验装置。
为解决上述问题，本发明是通过以下方案实现的：
一种光纤光栅传感器测量参数标定实验装置，主要由盛水容器、底座、力测试固定板、应力变送器、测试材料样片、光纤光栅传感器、受力框架和千斤顶组成；应力变送器嵌设在力测试固定板上，应力变送器通过导线与外部的应力检测设备连接；测试材料样片也嵌设在力测试固定板上；光纤光栅传感器的一端与测试材料样片的上端连接，光纤光栅传感器的另一端与测试材料样片的下端连接；光纤光栅传感器通过光纤与外部的波长检测设备连接；力测试固定板的下端与底座连接；底座放置在盛水容器内；力测试固定板的上端与受力框架连接；受力框架为中空的框架体；千斤顶设置在受力框架内，且千斤顶的一端与受力框架的下端连接，千斤顶的另一端与受力框架的下端连接。
上述方案中，千斤顶位于受力框架的正中。
上述方案中，千斤顶、应力变送器和测试材料样片处于同一条垂直线上。
上述方案中，应力变送器嵌设在力测试固定板的上部，测试材料样片嵌设在力测试固定板的下部。
上述方案中，盛水容器的上部还装有热水龙头和/或冷水龙头。
上述方案中，的下部还设有泄放口。
上述方案中，盛水容器内设有温度计。
与现有技术相比，本发明能够对光纤光栅传感器进行标定，且所标定的光纤光栅传感器能够与自然界中的物理量(如温度或压力等)参数相关联，从而使得光纤光栅传感器在使用过程中能够获得更好的测量结果。
附图说明
图1为一种光纤光栅传感器测量参数标定实验装置的原理示意图。
图中标号：1、受力框架；2、千斤顶；3、应力变送器；4、热水龙头；5、测试材料样片；6、泄放口；7、底座；8、光纤光栅传感器；9、冷水龙头；10、盛水容器；11、力测试固定板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。
一种光纤光栅传感器测量参数标定实验装置，如图1所示，主要由盛水容器10、泄放口6、热水龙头4、冷水龙头9、底座7、力测试固定板11、应力变送器3、测试材料样片5、光纤光栅传感器8、受力框架1和千斤顶2组成。
应力变送器3嵌设在力测试固定板11上，应力变送器3通过导线与外部的应力检测设备连接。测试材料样片5也嵌设在力测试固定板11上。光纤光栅传感器8的一端与测试材料样片5的上端连接，光纤光栅传感器8的另一端与测试材料样片5的下端连接。光纤光栅传感器8通过光纤与外部的波长检测设备连接。应力变送器3和测试材料样片5在力测试固定板11在垂直方向上的相对位置可以任意进行设定，但是为了能够获得更好的标定效果，应力变送器3和测试材料样片5在力测试固定板11在垂直方向上的位置相对，且两者最好处于同一条垂直线上。
力测试固定板11的下端与底座7连接。底座7放置在盛水容器10内。为了模拟温度变化环境，以测试光纤光栅传感器8在不同温度下的变化规律，盛水容器10内根据测试需求装入不同温度的水。盛水容器10内水可以人为外部倒入或排出，但为了便于操作水的灌入与排放，盛水容器10的上部还装有热水龙头4和冷水龙头9，同时盛水容器10的下部还设有泄放口6。此外，为了能够直观显示当前光纤光栅传感器8所处的环境水温，盛水容器10内还设有温度计。
力测试固定板11的上端与受力框架1连接。受力框架1为中空的框架体。千斤顶2设置在受力框架1内。由于千斤顶2的作用是让受力框架1产生形变并将力传到到力测试固定板11上的应力变送器3和测试材料样片5上，因此千斤顶2的固定端是与受力框架1的下端连接，千斤顶2的活动端是与受力框架1的下端连接。为了能够使得受力框架1受力均衡，千斤顶2位于受力框架1的正中。而为了能够让受力框架1的力能够更好地传递到应力变送器3和测试材料样片5上，千斤顶2与应力变送器3和测试材料样片5在垂直方向上位置相对，三者处于同一条垂直线上。
测试材料样片5随着环境温度发生形变，其热胀冷缩的变化会带动光纤光栅传感器8发生变化，从而达到在不同温度下对光纤光栅传感器8进行标定的目的。此外，测试材料样片5会随着力测试固定板11所受压力发生形变，从而达到在不同压力下对光纤光栅传感器8进行标定的目的。
在进行标定测试时，先在盛水容器10装入的水，并使得水能够恰好没过力测试固定板11的上端，以使得应力变送器3、测试材料样片5和光纤光栅传感器8均处于水中；同时，让受理框架则位于水面之上。根据标定测试流程,测试首先在冷水或热水混合的状态,模拟四季温度变化情况下进行，在进行温度影响下的光纤光栅传感器8标定时，通过对盛水容器10内的水温进行控制，以获得不同温度下光波长值和应力值，此时可标定在某个温度下光波长值与应力的关系。之后，测试在千斤顶2的作用下，模拟不同压力情况下进行，在进行应力影响下的光纤光栅传感器8标定时，通过千斤顶2对受力框架1及其力测试固定板11施加不同应力，以获得不同应力下光波长值和温度值的关系。
需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。