[发明专利]裸FBG应变传感器的标定用装置、标定系统及标定方法

权利要求书

1.裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，包括标定底板和分别设置在所述标定底板顶部的标定基座和微位移产生装置；所述标定基座和微位移产生装置分别设有定位槽以及与定位槽匹配设置的弹性垫，所述裸FBG应变传感器通过定位槽和弹性垫固定在标定基座和微位移产生装置之间；所述标定基座与标定底板固定连接，所述微位移产生装置可相对于标定底板运动；通过微位移产生装置在标定底板上做相对运动，改变微位移产生装置与标定基座间的距离，进而改变待测裸FBG应变传感器的波长。

2.根据权利要求1所述的裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，所述微位移产生装置包括杠杆、滑移台和用于驱动滑移台的分厘卡；杠杆通过支撑组件与标定底板活动连接，所述滑移台设置在杠杆一端的一侧，与杠杆的侧面连接驱动杠杆动作，分厘卡与滑移台连接；所述标定基座设置在杠杆另一端的另一侧，待标定裸FBG应变传感器固定在标定基座和杠杆之间。

3.根据权利要求2所述的裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，所述支撑组件包括与标定底板固定连接的旋转轴以及设置在杠杆内部的轴承，所述轴承与旋转轴连接。

4.根据权利要求2或3所述的裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，所述微位移产生装置的调节比例为1:200。

5.根据权利要求1所述的裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，所述定位槽设有成对设置的定位孔，所述弹性垫采用橡胶垫，所述橡胶垫设有与定位孔相匹配的安装孔，通过将螺钉穿过定位孔和安装孔，以实现橡胶垫与定位槽的固定安装，进而实现对裸FBG应变传感器的固定。

6.根据权利要求1或5所述的裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，所述标定基座上纵向并列设有多个等级的定位槽，可以通过调节裸FBG应变传感器接入定位槽的等级，进而调节裸FBG应变传感器的栅区长度。

7.根据权利要求6所述的裸FBG应变传感器的标定用装置，其特征在于，所述栅区长度范围为5mm到10mm。

8.一种裸FBG应变传感器的标定系统，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的标定用装置以及与固定在所述标定用装置上的裸FBG应变传感器的一端依次连接的光纤光栅解调仪和上位机。

9.一种裸FBG应变传感器的标定系统的标定方法，其特征在于，包括步骤：

S1.搭建权利要求8所述的标定系统，使标定用装置处于恒温状态；

S2.设定待标定裸FBG应变传感器的栅区长度；

S3.测量待标定裸FBG应变传感器在自由状态下的中心波长；

S4.使微位移产生装置相对标定基座移动，拉伸裸FBG应变传感器，多次记录拉伸长度与裸FBG应变传感器的波长变化之间的关系；

S5.将记录数值带入其中N为重复测量的次数，s(K_ε)为实验结果的标准差，K_εi为第i次试验的应变灵敏度系数，为N次试验的应变灵敏度系数的平均数。

10.根据权利要求9所述的裸FBG应变传感器的标定系统的标定方法，其特征在于，所述微位移产生装置包括杠杆、滑移台和分厘卡；所述杠杆与裸FBG应变传感器相连的一侧设有支撑组件，所述杠杆的另一侧与滑移台连接，所述滑移台还与分厘卡连接；所述支撑组件包括与标定底板固定连接的旋转轴以及设置在杠杆内部的轴承，所述轴承与旋转轴过盈配合；所述步骤S4具体包括：

S41.旋转分厘卡，滑移台与杠杆连接处伸长，从而控制杠杆以支撑组件为轴，与滑移台相连的一侧向上旋转，与裸FBG应变传感器相连的一侧向下旋转，进而拉伸裸FBG应变传感器的长度；

S42.单次实验为从0με加载到1000με，每拉伸裸FBG应变传感器2um，即加载200με；重复N次实验，即重复N次从0με加载到1000με，提高测量数据的准确性，减小实验误差；

S43.分别记录裸FBG应变传感器的拉伸长度与相应的波长变化。