CN110940370A - 一种恒温恒应变式光纤光栅标准装置 - Google Patents

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CN110940370A CN201911224074.2A CN201911224074A CN110940370A CN 110940370 A CN110940370 A CN 110940370A CN 201911224074 A CN201911224074 A CN 201911224074A CN 110940370 A CN110940370 A CN 110940370A
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王槿
邓志超
叶青
黄宁宁
田建国
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Abstract

本发明公开了属于光纤传感技术领域的一种恒温恒应变式光纤光栅标准装置。本发明通过将光纤光栅置于恒温恒应变的环境中，消除波长漂移的影响因素，得到中心波长稳定的光纤光栅。光纤光栅传感解调仪直接测量这个光纤光栅的中心波长，通过比较测量读数和实际波长，就可以检测解调仪的精度并对解调仪进行校准。本发明适用于校准采用各种解调方法的解调仪，具有很好的兼容性。

Description

一种恒温恒应变式光纤光栅标准装置
技术领域
本发明设计属于光纤光栅传感检测技术领域，特别涉及一种恒温恒应变式光纤光栅标准装置。
背景技术
光纤光栅传感器是一种波长调制传感器，通过监测布拉格光纤光栅中心波长的变化，在温度、压力、应力应变、位移、加速度等多参量检测领域发挥了重要作用。
作为信号检测设备的光纤光栅传感解调仪，其检测方法、检测速度、检测精度等等也是千差万别。光纤光栅传感解调方法主要包括边缘滤波法、匹配滤波法、可调谐滤波法、光源波长可调谐扫描法、射频探测法、光栅啁啾法、CCD分光仪法、干涉法等。新的解调方法也不断被研发出来。这些方法中有的方法采用宽带光源，只对反射或者投射光的波长进行检测。但大部分方法的光源和探测模块中光的模式同步变化，而变化的模式又各不相同，无法通过统一的方法对光纤光栅传感解调仪进行校准。
发明内容
本发明的目的是提供一种恒温恒压式光纤光栅标准装置，可以用于对采用各种解调方法的光纤光栅传感解调仪进行校准。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
所述的恒温恒应变式光纤光栅标准装置，包括：光纤光栅(1)、固定套管(2)、入射法兰、出射法兰、控温基板(3)、半导体制冷片、热敏电阻和控制电路。光纤光栅(1)固定在固定套管(2)中，固定套管(2)主要起到保护光纤和隔离应变的作用，使光纤光栅(1)工作在一个恒定的应变条件下。固定套管、热敏电阻和半导体制冷片固定在控温基板(3)上。热敏电阻的阻值随温度变化，将温度信息反馈给控制电路，控制电路调节半导体制冷片进行相应的升温降温，使控温基板(3)上的表面温度保持在恒定水平，进而使光纤光栅(1)工作在一个恒温环境中。当温度和应变的影响都排除掉之后，光纤光栅(1)的中心波长就能保持在一个恒定的水平，通过光纤将光纤光栅的两端分别连接到入射法兰和出射法兰上，就可以用于对光纤光栅传感解调仪进行校准。
当光纤光栅传感解调仪的工作原理是测量透射波长时，将解调仪的出射光纤接到入射法兰，解调仪的入射光纤接到出射法兰上。当光纤光栅传感解调仪的工作原理是测量反射波长时，将解调仪的光纤接到入射法兰上，出射法兰悬空。通过比较测量读数和实际波长，就可以检测解调仪的精度并对解调仪进行校准。
本发明的有益效果是：
本发明通过将光纤光栅置于恒温恒应变的的环境中，消除波长漂移的影响因素，得到中心波长稳定的光纤光栅。光纤光栅传感解调仪直接测量这个光纤光栅的中心波长，通过比较测量读数和实际波长，就可以检测解调仪的精度并对解调仪进行校准。本发明适用于采用不同种类解调方法的解调仪。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种恒温恒应变式光纤光栅标准装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说一下具体的实施方式：
如图1所示，本发明提供的恒温恒应变式光纤光栅标准装置，包括：光纤光栅(1)、固定套管(2)、入射法兰、出射法兰、控温基板(3)、半导体制冷片、热敏电阻和控制电路。光纤光栅1固定在固定套管2中，固定套管2主要起到保护光纤和隔离应变的作用，使光纤光栅(1)工作在一个恒定的应变条件下。固定套管(2)、热敏电阻和半导体制冷片固定在控温基板(3)上。热敏电阻的阻值随温度变化，将温度信息反馈给控制电路，控制电路调节半导体制冷片进行相应的升温降温，使控温基板(3)上的表面温度保持在恒定水平，进而使光纤光栅(1)工作在一个恒温环境中。当温度和应变的影响都排除掉之后，光纤光栅(1)的中心波长就能保持在一个恒定的水平，通过光纤将光纤光栅的两端分别连接到入射法兰和出射法兰上，就可以用于对光纤光栅传感解调仪进行校准。
当光纤光栅传感解调仪的工作原理是测量透射波长时，将解调仪的出射光纤接到入射法兰，解调仪的入射光纤接到出射法兰上。当光纤光栅传感解调仪的工作原理是测量反射波长时，将解调仪的光纤接到入射法兰上，出射法兰悬空。通过比较测量读数和实际波长，就可以检测解调仪的精度并对解调仪进行校准。
本发明通过标准波长的光纤光栅传感器对解调仪进行校准，不受解调仪工作方法的限制，适用于各种解调仪。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (2)

1.一种恒温恒应变式光纤光栅标准装置，其特征在于，包括光纤光栅(1)、固定套管(2)、入射法兰、出射法兰、控温基板(3)、半导体致冷片、热敏电阻和控制电路；光纤光栅(1)固定在固定套管(2)中；固定套管(2)、热敏电阻和半导体制冷片固定在控温基板(3)上；光纤光栅的两端分别通过光纤连接到入射法兰和出射法兰。
2.根据权利要求1所述的恒温恒应变式光纤光栅标准装置，其特征在于，所述的控制电路与热敏电阻和半导体制冷片连接，用于保持控温基板(3)的温度稳定。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112344973A (zh) * 2020-09-27 2021-02-09 北京遥测技术研究所 一种基于密闭腔金属板控温的光纤光栅标准具及使用方法

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