[实用新型]光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试装置

说明书

本实用新型提供了光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试装置，该测试装置包括光纤传感器、拉伸压缩应力产生装置、振动产生装置、环境试验箱、光纤传感分析仪、数据采集系统和计算机；拉伸压缩应力产生装置被配置为向光纤传感器提供拉伸、压缩应力；振动产生装置被配置为提供振动应力；环境试验箱用于提供交变湿热环境；光纤传感分析仪获取并测量光纤传感器的中心波长；数据采集系统用于获取疲劳测试期间温湿度和应力传感数据；测试装置可同时或分别向光纤传感器提供拉伸、压缩应力、振动应力、温度和湿度应力。该装置在保障测试准确性的同时，降低测试设备搭建成本，并集成光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试于一体。

技术领域

本实用新型涉及测试装置技术领域，具体涉及一种光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试装置。

背景技术

随着科技的快速发展，光纤传感器的研究和应用已从实验室拓展至实际的工程领域，目前已应用于桥梁、大坝、海上工程、飞机、船舶等大型工程设施的结构健康监测中，通过监测内部的应变、应力、温度、振动等参数评估设施的损伤程度和服役状态。

与传统传感器相比，光纤传感器具有抗干扰能力强、信号传输和传感器一体、易于实现分布式传感的特点。但在桥梁、海上工程等工程应用环境中，需承受交变的负荷，故对这些结构进行应变、应力检测的光纤传感器自身的疲劳测试具有重要意义。

现有的疲劳测试方法有基于光谱特性改变为评价指标应力疲劳测试方法，但不便于应用在实际应变监测中，且要用到昂贵的光谱仪作为测试设备，测试设备搭建成本较高。也有基于断裂强度作为评价指标的疲劳测试方法，但光纤传感器在疲劳测试过程中，光谱特性等即会发生畸变，在疲劳断裂之前就已经丧失传感能力。因此，有必要提出一种光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试装置，来解决现有技术中所存在的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试装置，相对于传统的基于光谱特性改变为评价指标的应力疲劳测试装置所产生的测试设备搭建成本高、测试数据不准确的问题，本实用新型提出基于光纤传感器输出数据的一致性和重复性(相同条件下输出数据的标准差)为评价指标和基于光纤传感分析仪作为波长分析设备的测试装置，该装置能够在保障测试准确性的同时，降低测试设备搭建成本，并集成光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试于一体。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种光纤传感器拉伸、压缩、振动及交变湿热疲劳测试装置，包括光纤传感器、拉伸压缩应力产生装置、振动产生装置、环境试验箱、光纤传感分析仪、数据采集系统和计算机；

所述拉伸压缩应力产生装置配置为向光纤传感器提供拉伸应力、压缩应力，其包括伺服电机、伺服电机驱动器、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、滑动导轨、滑动夹具、丝杆、固定夹具和应力传感器。

所述振动产生装置配置为向所述光纤传感器提供振动应力，其包括振动电机与伺服电机驱动器；所述振动电机通过线缆与伺服电机驱动器连接。

所述环境试验箱为所述光纤传感器提供交变湿热环境，即提供温度和湿度应力。

所述光纤传感分析仪获取并测量光纤传感器的中心波长，同时将测量数据发送至计算机存储。

所述数据采集系统用于获取疲劳测试期间温湿度数据和应力传感数据，并将其发送至计算机处理。

具体的，所述疲劳测试是可靠性测试的一种，用于测试橡胶、塑料试样或模拟机件在各种环境下，经受交变载荷而测定其疲劳性能判据，并研究其断裂过程的试验。

所述测试装置可提供一个或多个应力。