一种基于FBG传感器的局部位移测量装置

摘要

一种基于布拉格光纤光栅传感器的测量局部位移的装置，包括FBG传感器、光纤、弹性体、光纤光栅信号处理器；工作状态下，当被测对象发生位移时，结构的变形会引起弹性体的变形，进而引起光纤光栅的变形，光纤光栅的变形可通过光纤光栅信号处理器得到，进一步通过公式可以反算得到被测对象的变形，实现被测对象局部位移的精密测量。

主权项

一种局部位移测量装置，包括弹性体(1)、FBG传感器(2)、光纤(4)、光纤光栅信号处理器(5)；其特征在于：其中，所述弹性体(1)是长方体或矩形片状具有弹性的金属材料制成；所述FBG传感器(2)安装在所述弹性体(1)表面纵向中轴线上，构成应变传感部件，其FBG传感器(2)通过光纤(4)连接光纤光栅信号处理器(5)；所述光纤光栅信号处理器(5)包括宽带光源、3dB耦合器和光探测器、接口部件和计算机，用以采集、接收、存储、显示FBG传感器(2)的应变值，并根据下式计算被测对象的局部位移，$\Delta =l^3{\left(\frac{{ϵ}_{FBG}}{\pi t}\right)}^2{\left(\frac{1}{sin({\mathrm{\pi x}}_0/l)}\right)}^2,$其中，ε_FBG为FBG传感器的应变变化值，l和t分别为所述弹性体(1)的长度和厚度，x₀为所述FBG传感器(2)的坐标，该坐标以弹性体下端部为基准；工作中，将应变传感部件两端通过固定部件安装到被测对象部位，对FBG传感器(2)的应变进行监测，由光纤光栅信号处理器(5)根据FBG传感器(2)的应变变化值计算出局部位移。