一种利用光纤光栅传感器进行大数值应变测试的方法及装置

摘要

一种利用光纤光栅传感器进行大数值应变测试的方法，属于一种应变测试方法，该方法应用一个“凹”字形卡具跨过待测应变区域，将获取待测区域内的大数值应变转化为测量“凹”字形卡具上两点数值较小的应变。“凹”字行卡具上的小数值应变由光纤光栅(FBG)传感器以及光纤解调设备获得。这样的应变测试方法，实现了应用光纤光栅测量大标距范围内、大数值应变的目的。这种方法较直接粘贴光纤光栅测量应变的方法，增加了应变测量的量程，也扩大了工程应用的范围。

主权项

1.一种利用光纤光栅传感器进行大数值应变测试的方法，用于测量待测结构静态或动态应变，其特征在于：测试步骤如下：步骤一，安装固定待测结构；步骤二，在待测结构上确定需要测试应变的两点A和B，测量该两点A、B的间距W；步骤三，根据两点A、B的间距制作大标距应变仪ACBD，所述大标距应变仪ACBD分成AC段、CD段和BD段，分别由三块钢板AC、CD和BD依次垂直固定连接在同一平面内，其整体成凹字型布置，并使大标距应变仪ACBD的AC段和BD段长度相等,且均为H，其中，大标距应变仪ACBD的左、右两端的两块钢板AC和BD的截面形状和抗弯刚度相同，并与大标距应变仪第三块钢板CD的截面形状不同，且钢板CD的抗弯刚度大于钢板AC和BD的抗弯刚度；步骤四，在待测结构底部安装大标距应变仪ACBD，使大标距应变仪ACBD左、右两端的AC段和BD段的悬挑端分别与待测结构上的待测两点A、B固接；步骤五，在大标距应变仪ACBD的AC段和BD段的C端和D端分别沿AC段和BD段方向粘贴光纤光栅传感器；步骤六，将光纤光栅传感器的传输光纤分别与光纤解调系统的输入通道连接，所述光纤解调系统为SM130型光纤解调仪；步骤七，开启光纤解调系统，测得大标距应变仪ACBD的C端和D端的反射波中心波长和；步骤八，在待测结构上施加荷载；步骤九，加载一段时间后，从光纤解调系统获得大标距应变仪ACBD的C端和D端第i时刻的光纤反射波中心波长和；步骤十,利用公式 （1）和（2）计算大标距应变仪ACBD的C端和D端粘贴光纤光栅传感器处的平均应变和，（1）（2）其中，；步骤十一，利用公式(3)获得待测结构上待测两点A和B长度范围内的应变为，其中，h为大标距应变仪ACBD的 AC段或BD段厚度。