[发明专利]基于OFDR的损伤检测方法

权利要求书

1.一种基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一根传感光纤预拉后，至少分两路平行布设在待测结构件上，一路间隔点胶固定，以实现对损伤范围的圈定；另一路全胶固定，对圈定损伤范围的待测结构件每一位置的应变通过该全胶固定的传感光纤得到，实现圈定损伤范围的损伤准确定位，达到毫米级别定位精度；

通过单模跳线将传感光纤连接到OFDR装置信号输入端口；

对待测结构件施加外力，OFDR装置获取并解调传感光纤中瑞利散射谱频移量，得到传感光纤所受应变，通过分析和处理，建立结构件位置-应变关系，生成结构件应变状况示意图；

根据结构件应变状况示意图直观获取损伤位置。

2.根据权利要求1所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，所述传感光纤为G652.D、聚酰亚胺光纤或者特定结构的单模光纤。

3.根据权利要求1所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，在待测结构件上刻槽，传感光纤埋入刻槽内。

4.根据权利要求1所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，传感光纤贴合在待测结构件表面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，传感光纤与待测结构件贴合所用胶水包括各类室温速干胶水及各类耐高温、低温胶。

6.根据权利要求1所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，点胶间隔为5-15cm。

7.根据权利要求1所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，在待测构件表面积较大时，传感光纤预拉后以“S”型走向分别沿横向、纵向均匀布设，形成光纤网络。

8.根据权利要求7所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，横向或者纵向布设的相邻光纤，其中一路光纤为点胶固定，另一路为全胶固定。

9.根据权利要求1所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，OFDR装置包括线性扫频激光器、光纤分束器、光纤环形器、光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡和计算机，其中：

所述光纤分束器将所述线性扫频激光器输出的扫频激光分为两路，一路为测量信号光，另一路为参考光；测量信号光进入所述光纤环形器，参考光进入所述光纤耦合器；

所述传感光纤与所述光纤耦合器的端口连接，所述传感光纤中每一处产生的瑞利散射信号沿路返回进入所述光纤耦合器，与参考光在所述光纤耦合器处发生拍频干涉，产生拍频干涉信号；

所述光电探测器将所述拍频干涉信号转化为电信号；

所述数据采集卡通过多通道同时采集电信号中的拍频干涉信号；

所述计算机与所述线性扫频激光器、所述数据采集卡进行数据通信，并控制所述线性扫频激光器和所述数据采集卡，该计算机还对采集信号进行解调，分析、生成结构件应变状况示意图。

10.根据权利要求9所述的基于OFDR的损伤检测方法，其特征在于，所述计算机进行信号解调的方法包括以下步骤：

将参考信号及测量信号通过非均匀快速傅里叶变化转换到距离域；

利用空间分辨率大小的移动窗口将距离域信号划分为多个信号；

将测量信号与参考信号的多个距离域信号通过非均匀快速反傅里叶变换转换到波长域，得到光纤中每一位置的测量光和参考光瑞利散射光谱；

将测量光与参考光的瑞利散射光谱进行互相关运算，得到各个位置的互相关峰偏离值，通过应变频移系数，得到传感光纤中每一位置的所受应变，建立待测结构件位置-应变关系。