[发明专利]一种光纤应变系数自动标定方法

摘要

本发明公开了一种光纤应变系数自动标定方法，输入光纤应变区域长度，将被测光纤拉直按照设定距离固定在第二夹具和第二夹具之间；输入光纤长度和光纤折射率；主控计算机控制开始进行自动标定；利用布里渊光时域反射计测试光纤应变分布，找到光纤应变区域对应的光纤长度；用布里渊光时域反射计测试光纤应变分布，找到被测光纤的作用区域长度；根据被测光纤的作用区域长度确定标定步进距离；布里渊光时域反射计测试光纤应变分布，读取光纤应变区域对应的光纤长度对应的布里渊频移数据，移动并测试N次后，N为大于等于1的自然数，获得对应的光纤长度的数据数组及其对应布里渊频移数据数组；对数据进行线性拟合，得到被测光纤的应变系数FCS。

主权项

1.一种光纤应变系数自动标定方法，自动标定装置包括第一电控位移台，第一电控位移台上设有第一夹具承载平台，所述第一电控位移台上设有能相对移动的第二电控位移台，第二电控位移台上设有第二夹具承载平台，第一夹具承载平台和第二夹具承载平台上分别设有第一夹具和第二夹具，双频激光干涉测长装置测量光纤的长度，布里渊光时域反射计测试光纤的中心频移分布曲线，第一电控位移台和第二电控位移台都与电控位移台控制器通信，电控位移台控制器与主控计算机通信，其特征是，所述第一电控位移台、第二电控位移台上都设有限位开关位，标定方法包括：步骤1、输入光纤应变区域长度和光纤无应变频移，控制第一电控位移台和第二电控位移台移动设定的光纤应变区域长度的距离；将被测光纤拉直按照设定距离固定在第二夹具和第二夹具之间；输入光纤长度和光纤折射率；步骤2、主控计算机开始进行自动标定；控制第一电控位移台和第二电控位移台移动令被测光纤的受应变部分产生应变变化，通过分析布里渊光时域反射计测试的光纤应变分布数据，找到光纤应变区域对应的位置；步骤3：主控计算机控制第一电控位移台和第二电控位移台移动，利用布里渊光时域反射计测试光纤应变分布，找到被拉伸部分光纤的应变临界长度；步骤4：主控计算机根据被测光纤的作用区域长度自动确定标定步进距离；步骤5：主控计算机自动控制第二电控位移台增加移动距离，令被测光纤受应变部分产生应变变化，读取并记录布里渊光时域反射计测试的光纤应变区域对应的光纤应变分布数据，移动并测试N次后，N为大于等于1的自然数，获得对应的光纤长度的数据数组FL[1～N]及其对应布里渊频移数据数组BSC[1～N]；步骤6：对数据FL[1～N]及BSC[1～N]进行线性拟合，得到被测光纤的应变系数FCS；所述步骤1中控制第一电控位移台和第二电控位移台移动设定的光纤应变区域长度的距离的具体方法包括：获取光纤应变区域长度LT0；初始化控制第一电控位移台移动距离LT＝0；然后控制第一电控位移台每次增加移动1mm，每移动1mm判断一次第一电控位移台是否遇到限位开关，如果没有遇到限位开关那么通过双频激光干涉测长装置测量第一电控位移台的移动距离是否小于设定的获取光纤应变区域长度LT0，如果小于那么继续再控制第一电控位移台增加移动1mm，直到双频激光干涉测长装置读取的读数不小于LT0时，判断如果等于LT0则移动结束，如果不等于LT0，则控制控制第一电控位移台后退1mm，然后控制第二电控位移台每次移动1μm，直到双频激光干涉测长装置测量的读数为LT0；如果遇到限位开关，再通过控制第二电控位移台移动，直到双频激光干涉测长装置测量的读数为LT0或者第二电控位移台碰到限位开关。