[实用新型]一种基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置

权利要求书

1.一种基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置，其特征在于，在采用布拉格光纤光栅传感器（11）作为结构健康检测的设备的基础上，配置解调装置（12）；所述解调装置（12）包括宽带光源（121）、光纤耦合器（122）、光电二极管（123）、信号放大电路（124），压电陶瓷（125），驱动电源（126），参考传感器（127）；其中，宽带光源（121）依次与光纤耦合器（122）、参考传感器（127）、压电陶瓷（125）、驱动电源（126）连接；参考传感器（127）依次连接光电二极管（123）、信号放大电路（124）；光纤耦合器（122）与布拉格光纤光栅传感器（11）连接。

2.根据权利要求1所述的基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置，其特征在于：

所述布拉格光纤光栅传感器（11）放置在待监测目标上，当待检测目标发生应变而发生损坏时，布拉格光纤光栅传感器中心波长发生同步变化；

所述宽带光源（121）为布拉格光纤光栅传感器和解调装置提供工作光谱，且该工作光谱在布拉格光纤光栅传感器的工作波段内；

所述参考传感器（127）经光电二极管（123）和待测目标上的布拉格光纤光栅传感器（11）由光纤耦合器（122）进行光耦连接，光电二极管（123）接收布拉格光纤光栅传感器（11）的返回信号并输出到信号放大电路（124）进行放大处理；

所述压电陶瓷（125）用于拉伸参考传感器（127）的中心波长，当参考传感器（127）和放置在目标之上的布拉格光纤光栅传感器（11）两者的中心波长相同时，光电流信号处于极值状态，从而推算出布拉格光纤光栅传感器的中心波长变化量，进而推算出待监测结构的健康程度；

所述驱动电源（126）提供工作电压来驱动压电陶瓷（125）发生形变，从而扩展参考传感器（127）的波长范围；该驱动电源（126）可以调节电压输出值，实现目标驱动电压的输出。

3.根据权利要求1所述的基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置，其特征在于，所述光纤耦合器（122）将宽带光源（121）与布拉格光纤光栅传感器（11）以及参考传感器（127）连接；将宽带光源（121）的光入射到布拉格光纤光栅传感器（11）上，并将布拉格光纤光栅传感器反射的光信号传递至参考传感器（127）上，经过该参考传感器（127）上的光信号再经过后续的放大电路（124）进行信号放大。

4.根据权利要求3所述的基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置，其特征在于，所述驱动电源（126）能在布拉格光纤光栅传感器（11）的中心波长分辨率以及中心波长变换范围内。

5.根据权利要求4所述的基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置，其特征在于，所述解调装置（12）连接有多个布拉格光纤光栅传感器（11），以实现波分复用；多个布拉格光纤光栅传感器（11）具有不同的布拉格波长，而宽带光源（121）能够覆盖多个监测布拉格光纤光栅传感器（11）的中心波长范围；对应的，光电二极管（123）输出的是多个布拉格光纤光栅传感器（11）的反射光叠加信号转换后的光电流。

6.根据权利要求1-5之一所述的基于布拉格光纤光栅传感器的结构健康检测装置，其特征在于，所述解调装置（12）还连接数据处理模块以及无线通信模块。