[发明专利]一种反射式光纤位移传感器现场定标系统及方法

说明书

本发明公开了一种反射式光纤位移传感器现场定标系统和方法，系统包括：工作台、反射式光纤位移传感器、激光位移传感器、靶座以及中央处理器，反射式光纤位移传感器、激光位移传感器、靶座均设置在工作台的上方，并与中央处理器连接；本发明采用激光位移传感器作为参照，将位移值和电压值准确对时后，进行存储，从而对应产生的标定曲线的测量点多，有效增加了后续拟合处理所生成标定曲线的准确性；反射式光纤位移传感器包括光纤探头，光纤探头内设置有共轴设置的发射光纤、参考光纤和接收光纤，发射光纤和接收光纤同轴多层排列，并且设置参考光纤，增加了反射式光纤位移传感器的灵敏度及分辨率，提高其工作性能。

技术领域

本发明涉及反射式光纤位移传感技术领域，具体地涉及一种反射式光纤位移传感器现场定标系统及方法。

背景技术

反射式光纤位移传感技术是一种以连续光源为测量载体，光强为测量信号，光纤为传播介质，通过感知被测信号，判别接收信号和发射信号关系，从而获得被测物体位移的测量技术(参考文献：丛红，反射式光纤微位移传感器.2003)。与其他位移传感器相比，光纤位移传感器具有高频响(灵敏度高)、非接触测量、体积小、结构简单、抗电测干扰、适用于柔软物体等特点，因此得到了广泛的应用。

但是，由于受到反射面形状和被测面材质的影响，即使是同一个传感器在测量不同物体时，输出电压-位移曲线通常也会有很大的不同。所以光纤传感器厂家在出售其产品时通常也只会给出一个模式化的电压-位移曲线示意图，应用时需要使用者根据具体使用环境，特别是反射面的性质进行标定。当被测物体或测量环境频繁发生变化时，这种标定就需要反复进行。

因此，提供一种反射式光纤位移传感器现场定标系统及方法，以解决现有技术所存在的上述缺点，成为现在亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种反射式光纤位移传感器现场定标系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，建立一个高精度的、适用于不同反射条件的现场定标系统及方法，并提高反射式光纤位移传感器的灵敏度及测量精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种反射式光纤位移传感器现场定标系统，包括：工作台、反射式光纤位移传感器、激光位移传感器、靶座以及中央处理器；所述反射式光纤位移传感器、激光位移传感器、靶座均设置在所述工作台的上方，并与所述中央处理器连接；所述反射式光纤位移传感器和所述激光位移传感器并排设置，所述反射式光纤位移传感器包括设置在其前方的光纤探头，所述光纤探头内设置有共轴设置的发射光纤、参考光纤和接收光纤；所述靶座用于安装待测物，并位于所述工作台上与所述光纤探头相对的一侧，所述靶座与所述工作台滑动连接。

优选的，所述反射式光纤位移传感器还包括光源和光电探测器，所述发射光纤与所述光源连接，所述参考光纤和接收光纤均与所述光电探测器连接。

优选的，所述靶座的上方中部设置有安装座，所述安装座包括用于限定待测物的待测面的限位板和用于固定待测物的固定夹，所述固定夹位于所述限位板远离所述光纤探头的一侧。

优选的，所述工作台的上方设置有导轨，所述靶座的底部通过所述导轨与所述工作台滑动连接；所述靶座远离所述光纤探头的一侧设置有步进电机，所述步进电机通过丝杠驱动所述靶座运动。

优选的，所述中央处理器包括预处理单元、驱动单元、测量单元、绘制单元和显示器，所述驱动单元分别与所述预处理单元、所述测量单元耦接，所述测量单元还与所述绘制单元耦接，所述显示器与所述绘制单元信号连接。

优选的，所述参考光纤和接收光纤均设置有多个，多个所述参考光纤围绕所述发射光纤的外侧设置，多个所述接收光纤围绕所述参考光纤设置。

优选的，所述发射光纤和接收光纤均设置有多个，多个所述发射光纤围绕所述参考光纤的外侧设置，多个所述接收光纤围绕所述发射光纤设置。