超低温宽温域环境下FBG传感器应变标定方法

作     者：王强 马国鹭 盖文 顾正华 WANG Qiang;MA Guolu;GAI Wen;GU Zhenghua

作者机构：中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所绵阳621000 西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621000 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2021年第41卷第3期

页      面：476-480,619页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：低温 标定 应变 灵敏度 光纤布拉格光栅 

摘      要：在某超低温风洞结构健康监测的工程中,光纤光栅传感器被用来实时监测风洞洞体结构变形,然而超低温及宽温域的环境会极大地影响应变测量精度。为解决光纤光栅传感器在-196℃至常温范围的应变测量的温度影响,进一步提高测量精度,提出了一种超低温宽温域环境下的光纤布拉格光栅(fiber-opticBragggrating,简称FBG)传感器应变灵敏度系数标定方法。该方法通过一套超低温宽温域标定系统对FBG传感器在-196℃~20℃的多个温度点的应变灵敏度系数进行了试验测量,利用该标定结果修正超低温宽温域环境下温度对应变的测量结果,可有效提高光纤光栅传感器的应变测量精度。试验还发现,FBG传感器的应变灵敏度系数呈现出随温度降低而升高的规律,该结论对进一步开展超低温宽温域环境下FBG应变传感器温度补偿研究奠定了基础。