[发明专利]一种基于光纤光栅式温度传感器的标定方法

权利要求书

1.一种基于光纤光栅式温度传感器的标定方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、光纤光栅式温度传感器标定；

步骤1.1：将标准温度传感器与光纤光栅式温度传感器放置于在温度加载装置中，确保两者处于同一等温线上，光纤光栅式温度传感器连接解调仪表及计算机，标准温度传感器连接温度表；

步骤1.2：根据光纤光栅式温度传感器量程范围，设置m个标定温度点T₁、T₂...T_m，m为标点个数；

步骤1.3：在步骤1.2的标定温度点下，记录标准温度传感器温度示值t_m与光纤光栅式温度传感器波长值λ_m；

步骤1.4：标定温度点T_m数据记录完后，传感器与温度加载装置自然降温至室温；

步骤1.5：重复步骤1.2、步骤1.3、步骤1.4，重复n次；

步骤二、数据处理；

步骤2.1：建立温度与波长值之间的函数关系：在n次标定试验中，以标定温度点下的标准温度传感器示值为横坐标，光纤光栅式温度传感器的波长值为纵坐标，运用多项式拟合的方法建立函数关系；经过n次标定试验，得到n个多项式函数：

λ₁＝a₁t²+b₁t+c₁；

λ₂＝a₂t²+b₂t+c₂；

…

λ_n＝a_nt²+b_nt+c_n；

式中：λ为光纤光栅式温度传感器的波长值，t为环境的温度值，n为标定试验循环次数；a_n、b_n、c_n为函数系数；

步骤2.2：将标定温度点T₁代入步骤2.1中的n个函数中，得到n个相应函数下的光纤光栅式温度传感器的波长值：

标定点T₁代入λ₁＝a₁t²+b₁t+c₁，所得波长值记为λ_1T1；

标定点T₁代入λ₂＝a₂t²+b₂t+c₂，所得波长值记为λ_2T1；

…

标定点T₁代入λ_n＝a_nt²+b_nt+c_n，所得波长值记为λ_nT1；

步骤2.3：将标定温度点T₁在n个函数曲线中得到波长值取平均值，

步骤2.4：重复步骤2.2和步骤2.3，得到m个标定温度点下的波长平均值；

步骤2.5：标定曲线：以各标定温度点T_m下对应的波长平均值为横坐标，各标定温度点T_m为纵坐标，运用多项式拟合的方法建立函数关系，得到标定曲线为：t＝dλ²+eλ+f；d、e、f为传感器标定曲线函数系数；

步骤三、采用步骤二得到的标定曲线进行温度测量，与标准温度传感器示值相比，得到光纤光栅式温度传感器的测量误差，通过减小或消除测量误差提高光纤光栅式温度传感器测温能力的准确性。

2.如权利要求1所述的一种基于光纤光栅式温度传感器的标定方法，其特征在于：步骤三中，按下式计算各标定温度点的温度测量误差：

Δt＝T′_t-T_t

式中：

Δt——光纤光栅式温度传感器在标定温度点t℃时的温度测量误差，℃；

T′_t——光纤光栅式温度传感器在标定温度点t℃时的测量值，℃；

T_t——标准温度传感器在标定温度点t℃时的示值，℃。