CN117109465B - 一种多物理场应变传感信号解耦校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，涉及传感器领域，其通过在基板上共同设置多个传感器，建立多物理参量协同影响下，待测量压力、温度、应变与光纤光栅传感器波长之间的特征响应模型，实现光纤光栅多物理场快速响应、高灵敏度、多物理参量的解耦校准；根据其所测量的物理量，分别考虑温度、压力或应变对关系模型的影响，引入了对应的应变修正参量、温度修正参量以及压力修正参量，提高了传感器的测量和解耦精度。通过上述技术方案可以系统化提升多物理场下，应变传感器的快响应、智能解耦校准能力。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种多物理场应变传感信号解耦校准方法。
背景技术
台风、暴雨、潮汐等会对港口堤坝造成损伤，产生经济损失，各地方对防洪堤、海堤的安全检查要求也越来越严格。光纤传感器具有体积小、质量轻，本征绝缘，抗电磁干扰，耐高温高压、易复用等特点，适合在海洋观测技术领域原位组网成阵应用。但是由于海洋环境下温度、压力、应变等多物理场相互耦合，使得应用环境条件复杂，传统传感技术不可避免会遭遇解调精度降低，甚至失效的问题。尤其是对水工建筑物而言，应变是个重要的结构健康监测参量，但是水工建筑物所处环境复杂，受到外界温度、海水涨潮落潮水压，浪拍击，使得温度、压力、应变三种参量同时作用于传感器，而单个光纤光栅传感器本身无法分辨其信号是由哪种参量作用导致的信号变化，因此采用单个传感器或两个传感器组合的复合式传感器无法测得所有需要的数据，即无法满足需要检测的物理量要求；其次，由于解调器在生产过程中存在工艺误差，使得不同解调器的实际解调标准与理论解调标准存在误差，当传感器的数量越多，则需要的解调器的数量越多，使得复合式光栅光纤传感器的检测精度越低；再次，对于光纤光栅传感器，其在不同温度、压力或应变环境下，光纤光栅传感器的响应模型是不同的，现有光纤光栅传感器未考虑上述环境变化对响应模型的影响，导致传感器解耦精度较低。
为此，要弄清楚海洋环境下多物理场的耦合和复杂载荷激励响应机理，通过分析传感信号的合成机理，设计出一套应变解耦方法，从受到多参量相互耦合影响的光信号中解调出坝体的应变信息。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，通过在基板上共同设置多个传感器，建立多物理参量协同影响下，待测量压力、温度、应变与光纤光栅传感器波长之间的特征响应模型，实现光纤光栅在多物理场下的多物理参量解耦校准。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其包括如下步骤：
步骤1：在基板上同时设置光纤光栅传感器一，光纤光栅传感器二，光纤光栅传感器三；其中，所述光纤光栅传感器一布置为可同时感测水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P，所述光纤光栅传感器二布置为仅能检测水下环境温度T，所述光纤光栅传感器三布置为能够检测得到水下压力值和环境温度T；
步骤2：分别建立所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二以及所述光纤光栅传感器三与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的关系模型λ1(ε、T、P)、λ2(T、P)、λ3(T)；其中，λ1(ε、T、P)为所述光纤光栅传感器一测量得到第一布拉格反射波长，λ2(T、P)为所述光纤光栅传感器二测量得到的第二布拉格反射波长，λ3(T)为所述光纤光栅传感器三测量得到第三布拉格反射波长；
步骤3：标定所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二以及所述光纤光栅传感器三：在无外界应变、压力参量作用下，分别记录所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二、以及所述光纤光栅传感器三在标准温度下的布拉格反射波长λ1标定、λ2标定以及λ3标定，作为标定波长；
步骤4：获得所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二以及所述光纤光栅传感器三的实时测量值：将所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二以及所述光纤光栅传感器三置于待测环境下进行测量，分别记录光纤光栅传感器一的布拉格反射λ1测量、光纤光栅传感器二的布拉格反射λ2测量、光纤光栅传感器三的布拉格反射λ3测量；
步骤5：根据步骤3中的所述标定波长λ1标定、λ2标定以及λ3标定、步骤4中的所述光纤光栅传感器一的布拉格反射λ1测量、所述光纤光栅传感器二的布拉格反射λ2测量以及所述光纤光栅传感器三的布拉格反射λ3测量，结合步骤2中的所述关系模型λ1(ε、T、P)、λ2(T、P)、λ3(T)，实现多物理场应变传感信号解耦。
具体地，所述步骤2中λ1与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的模型为：
其中，为应变修正参量，C T为温度修正参量，C P为压力修正参量，neff为光栅的有效折射率，/>为光栅条纹的周期，/>为第一布拉格反射波长变化量，/>为水下应变变化量，/>为环境温度变化量，/>为水下压力变化量。
所述步骤2中λ2与水下压力值P和环境温度T之间的模型为：
其中，C T为温度修正参量，C P为压力修正参量，neff为光栅的有效折射率，为光栅条纹的周期，/>为环境温度变化量，/>为水下压力变化量。
所述步骤2中λ3与环境温度T之间的模型为：
其中，C T为温度修正参量，neff为光栅的有效折射率，为光栅条纹的周期，/>为环境温度变化量。
优选的，在本发明中，为了提高传感器测量的准确性，根据传感器安装位置处结构的混凝土标号（或者钢结构），针对性的设置了符合上述位置处结构发生形变时的应变变化特征和规律的修正参量。
具体地，引入的应变修正参量的计算公式如下：
式中，为标准表观密度，/>为受力状态下表观密度、k为标准刚度、/>为受力状态下刚度值，S为标准强度，/>为受力状态下强度值，v为光纤光栅传感器所安装的平板结构对应的变放大校正系数。
优选的，引入温度修正参量，根据气象温度数据对传感器解调公式进行校正。具体地，所述温度修正参量C T的计算公式如下：
式中，T P为气象预报温度，为金属结构版热膨胀系数，/>为光纤光栅热膨胀系数，T为实测温度。
优选的，根据安装地的海洋潮汐情况，可以提前获知涨潮潮位与涨落潮动态，根据潮位超过安装位置高度可以预估水压力大小，以及每天的海水的水位变化动态，考虑上述因素的影响，引入压力修正参量C P，输入到计算模型中，可以准确地获知传感器压力值，并有效区分压力类型（是涨潮水压、还是海浪拍击导致的压力）。
具体地，所述压力修正参量C P的计算公式如下：
其中为预报潮位与传感器安装高度差值，h p为预报潮位高度，h为传感器安装高度,P为传感器实测压力值，/>为海水密度，g为地球加速度。
优选的，所述步骤1中所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二、所述光纤光栅传感器三的布设方式为：
所述光纤光栅传感器一、所述光纤光栅传感器二、所述光纤光栅传感器三均布设在基板表面，所述基板表面连接有托起机构；
所述光纤光栅传感器一通过设于两端的焊点与基板活动连接，所述光纤光栅传感器一能够检测得到水下应变、环境温度以及压力值；
所述光纤光栅传感器二自由设置在基板上，使得所述光纤光栅传感器二仅能检测水下环境温度；
所述光纤光栅传感器三设置在光纤光栅传感器一远离基板一侧，所述光纤光栅传感器三与托起机构固定连接，所述光纤光栅传感器三能够检测得到水下压力值和环境温度。
优选地，所述光纤光栅传感器二自由设置在基板上，具体包括：所述基板的表面设有多个限定器，所述限定器上设有限定槽；当光纤光栅传感器二自由设置在基板上时，每个所述限定器均通过对应的限定槽对光纤光栅传感器二的运动轨迹进行限制；
或者所述基板表面固定设置有空心导管，所述光纤光栅传感器二穿设于空心导管内。
优选地，所述托起机构包括设置于基板表面的拱形臂，所述拱形臂的表面设有用于对光纤光栅传感器三进行限位的限位槽，所述光纤光栅传感器三设置在拱形臂的顶点。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过在基板上共同设置多个传感器，建立多物理参量协同影响下，待测量压力、温度、应变与光纤光栅传感器波长之间的特征响应模型，实现光纤光栅多物理场快速响应、高灵敏度、多物理参量的解耦校准，系统化提升多物理场下，应变传感器的快响应、智能解耦校准能力。
2.本发明中，在建立光纤光栅传感器一、光纤光栅传感器二以及光纤光栅传感器三与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的关系模型时，根据其所测量的物理量，分别考虑温度、压力或应变对关系模型的影响，引入了对应的应变修正参量、温度修正参量以及压力修正参量，提高了传感器的测量和解耦精度。
3.本发明通过焊点连接光纤光栅传感器与工字板可同时检测水下应变、环境温度两种海洋参量，具体为：通过海水作用于光纤光栅上的拉力，可检测海洋环境中的水下应变值；传感器直接与海水接触，又可以检测环境温度，因此通过一种布置方式，同时获得两种海洋环境参量。
4.本发明通过将光纤光栅传感器固定在托起机构上可同时检测水下压力值和环境温度，具体的：传感器与托起机构之间的相互作用可用于检测水下压力值，传感器直接与海水接触，又可以检测环境温度，因此通过一种布置方式，同时获得两种海洋环境参量。
5.本发明中通过将光纤光栅传感器三置于拱形臂上来预防侧面海水对光纤光栅传感器三的冲击，具体的，当光纤光栅传感器三进行固定时，直接将光纤光栅传感器三设于限位槽内且处于设置在弓形结构的弓顶位置，如此设置的光栅传感器三可通过带有限位槽的拱形臂以防止海水对传感器带来的拉应力，保证传感器只受到海水压力以及温度变化的影响。
6.本发明通过设置三个传感器，可对区域范围内的温度值、压力值进行同步监测，利用温度、压力值补偿应变值，可以剔除水工建筑物应变敏感光栅受到的环境温度、压力参量串扰影响，提高应变参量监测精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中的解耦校准方法流程图；
图2是本发明中的整体结构示意图；
图3是本发明中的光纤光栅传感器二设置在基板上的第一实施方式示意图；
图4是本发明中的光纤光栅传感器二设置在基板上的第二实施方式示意图。
附图标记：1、光纤光栅传感器一；2、光纤光栅传感器二；3、光纤光栅传感器三；4、基板；5、空心导管；6、拱形臂；7、限位槽；8、限定器；9、焊点。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其包括如下步骤：
步骤1：在基板4上同时设置光纤光栅传感器一1，光纤光栅传感器二2，光纤光栅传感器三3；其中，所述光纤光栅传感器一1布置为可同时感测水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P，所述光纤光栅传感器二2布置为仅能检测水下环境温度T，所述光纤光栅传感器三3布置为能够检测得到水下压力值和环境温度T；
步骤2：分别建立所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2以及所述光纤光栅传感器三3与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的关系模型λ1(ε、T、P)、λ2(T、P)、λ3(T)；其中，λ1(ε、T、P)为所述光纤光栅传感器一1测量得到第一布拉格反射波长，λ2(T、P)为所述光纤光栅传感器二2测量得到的第二布拉格反射波长，λ3(T)为所述光纤光栅传感器三3测量得到第三布拉格反射波长；
步骤3：标定所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2以及所述光纤光栅传感器三3：在无外界应变、压力参量作用下，分别记录所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2、以及所述光纤光栅传感器三3在标准温度下的布拉格反射波长λ1标定、λ2标定以及λ3标定，作为标定波长；
步骤4：获得所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2以及所述光纤光栅传感器三3的实时测量值：将所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2以及所述光纤光栅传感器三3置于待测环境下进行测量，分别记录光纤光栅传感器一1的布拉格反射λ1测量、光纤光栅传感器二2的布拉格反射λ2测量、光纤光栅传感器三3的布拉格反射λ3测量；
步骤5：根据步骤3中的所述标定波长λ1标定、λ2标定以及λ3标定、步骤4中的所述光纤光栅传感器一1的布拉格反射λ1测量、所述光纤光栅传感器二2的布拉格反射λ2测量以及所述光纤光栅传感器三3的布拉格反射λ3测量，结合步骤2中的所述关系模型λ1(ε、T、P)、λ2(T、P)、λ3(T)，实现多物理场应变传感信号解耦。
具体地，所述步骤2中λ1与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的模型为：
（1）
其中，为应变修正参量，C T为温度修正参量，C P为压力修正参量，neff为光栅的有效折射率，/>为光栅条纹的周期，/>为第一布拉格反射波长变化量，/>为水下应变变化量，/>为环境温度变化量，/>为水下压力变化量。
所述步骤2中λ2与水下压力值P和环境温度T之间的模型为：
（2）
其中，C T为温度修正参量，C P为压力修正参量，neff为光栅的有效折射率，为光栅条纹的周期，/>为环境温度变化量，/>为水下压力变化量。
所述步骤2中λ3与环境温度T之间的模型为：
（3）
其中，C T为温度修正参量， neff为光栅的有效折射率，为光栅条纹的周期，/>为环境温度变化量。
多物理场应变传感信号解耦具体为：
通过公式（3）求解ΔT，公式（3）中λ3实际为光纤光栅传感器三3在标准温度下的布拉格反射波长λ3标定，Δλ3=λ3测量-λ3标定；
通过公式（2）和ΔT求解ΔP，公式（2）中λ2实际为光纤光栅传感器二2在标准温度下的布拉格反射波长λ2标定，Δλ2=λ2测量-λ2标定；
通过公式（1）和ΔT、ΔP求解Δε，公式（1）中λ1实际为光纤光栅传感器一1在标准温度下的布拉格反射波长λ1标定，Δλ1=λ1测量-λ1标定。
优选的，在本发明中，为了提高传感器测量的准确性，根据传感器安装位置处结构的混凝土标号（或者钢结构），针对性的设置了符合上述位置处结构发生形变时的应变变化特征和规律的修正参量。
具体地，引入的应变修正参量的计算公式如下：
式中，为标准表观密度，/>为受力状态下表观密度、k为标准刚度、/>为受力状态下刚度值，S为标准强度，/>为受力状态下强度值，v为光纤光栅传感器所安装的平板结构对应的变放大校正系数。
优选的，引入温度修正参量，根据气象温度数据对传感器解调公式进行校正。具体地，所述温度修正参量C T的计算公式如下：
式中，T P为气象预报温度，为金属结构版热膨胀系数，/>为光纤光栅热膨胀系数，T为实测温度。
优选的，根据安装地的海洋潮汐情况，可以提前获知涨潮潮位与涨落潮动态，根据潮位超过安装位置高度可以预估水压力大小，以及每天的海水的水位变化动态，考虑上述因素的影响，引入压力修正参量C P，输入到计算模型中，可以准确地获知传感器压力值，并有效区分压力类型，即是涨潮水压、还是海浪拍击导致的压力。
具体地，所述压力修正参量C P的计算公式如下：
其中为预报潮位与传感器安装高度差值，h p为预报潮位高度，h为传感器安装高度,P为传感器实测压力值，/>为海水密度，g为地球加速度。
优选的，如图2所示，所述步骤1中所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2、所述光纤光栅传感器三3的布设方式为：
所述光纤光栅传感器一1、所述光纤光栅传感器二2、所述光纤光栅传感器三3均布设在基板4上，所述基板4表面连接有托起机构；
所述光纤光栅传感器一1通过设于两端的焊点9与基板4活动连接，所述光纤光栅传感器一1能够检测得到水下应变、环境温度以及压力值；
所述光纤光栅传感器二2自由设置在基板4表面，使得所述光纤光栅传感器二2仅能检测水下环境温度；
所述光纤光栅传感器三3设置在光纤光栅传感器一1远离基板4一侧，所述光纤光栅传感器三3与托起机构固定连接，所述光纤光栅传感器三3能够检测得到水下压力值和环境温度。
本实施例中，光纤光栅传感器一1两端的焊点9通过微离焦激光焊接技术加工而成，正常焊接的激光功率（或是脉冲能量），在焦平面处的激光功率密度往往已经超过激光焊接所需的功率密度，在焦点位置焊接，可能会出现金属汽化、熔渣飞溅或是打孔现象，影响焊接质量，通过采用微离焦焊接技术，可保证焊点9处不会由于脉冲能量较大造成焊接点打孔等现象发生。
本发明中，光纤光栅传感器二2，光纤光栅传感器二2自由设置于基板4上。通过将光纤光栅传感器二2自由设置在基板4上方，使得光纤光栅传感器二2仅能够检测得到水下环境温度；所述自由设置，是指光纤光栅传感器二2呈不受约束的状态设置在基板4上，此时即便基板4发生形变，自由设置于基板4上方的光纤光栅传感器二2不会随之被拉伸，保证光纤光栅传感器二2只受温度影响。所述光纤光栅传感器二2自由设置在基板4上，具体可通过以下实施例实现：
实施方式一，参见图3所示，所述基板4的表面设有多个限定器8，所述限定器8上设有限定槽；当光纤光栅传感器二2自由设置在基板4上时，每个所述限定器8均通过对应的限定槽对光纤光栅传感器二2的运动轨迹进行限制；
实施方式二，参见图4所示，所述基板4表面固定设置有空心导管5，所述光纤光栅传感器二2穿设于空心导管5内。
优选地，再次参见图2-4，所述托起机构包括设置于基板4表面的拱形臂6，所述拱形臂6的表面设有用于对光纤光栅传感器三3进行限位的限位槽7，所述光纤光栅传感器三3设置在拱形臂6的顶点。
具体而言，将光纤光栅传感器三3固定在托起机构上，当水压作用于托起结构上时，会使托起结构产生形变，带动固定在托起结构上的光纤光栅产生拉伸力，使得光纤光栅自身光弹效应微变形，实现对水下压力的检测，同时因为传感器直接与海水接触，又可以检测环境温度，因此通过这种布置方式，同时获得两种海洋环境参量。
综合而言，就是通过将光纤光栅传感器三3置于拱形臂6上来预防侧面海水对光纤光栅传感器三3的冲击，具体的，当光纤光栅传感器三3进行固定时，直接将光纤光栅传感器三3设于限位槽7内且处于设置在弓形结构的弓顶位置，如此设置的光栅传感器三3可通过带有限位槽7的拱形臂6以防止海水对光纤光栅传感器三3带来的拉应力，保证光纤光栅传感器三3只受到海水压力以及温度变化的影响。
本申请通过上述技术方案可以实现光纤光栅在多物理场下的多物理参量解耦校准，系统化提升多物理场下，应变传感器的快响应、智能解耦校准能力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在基板（4）上同时设置光纤光栅传感器一（1），光纤光栅传感器二（2），光纤光栅传感器三（3）；其中所述光纤光栅传感器一（1）布置为可同时感测水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P，所述光纤光栅传感器二（2）布置为仅能检测水下环境温度T，所述光纤光栅传感器三（3）布置为能够检测得到水下压力值和环境温度T；
所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）、所述光纤光栅传感器三（3）的布设方式为：
所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）、所述光纤光栅传感器三（3）均布设在基板（4）表面，所述基板（4）表面连接有托起机构；
所述光纤光栅传感器一（1）通过设于两端的焊点（9）与基板（4）活动连接，所述光纤光栅传感器一（1）能够检测得到水下应变、环境温度以及压力值；
所述光纤光栅传感器二（2）自由设置在基板（4）上，使得所述光纤光栅传感器二（2）仅能检测水下环境温度；
所述光纤光栅传感器三（3）设置在光纤光栅传感器一（1）远离基板（4）一侧，所述光纤光栅传感器三（3）与托起机构固定连接，所述光纤光栅传感器三（3）能够检测得到水下压力值和环境温度；
步骤2：分别建立所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）以及所述光纤光栅传感器三（3）与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的关系模型λ1(ε、T、P)、λ2(T、P)、λ3(T)，其中λ1(ε、T、P)为所述光纤光栅传感器一（1）测量得到第一布拉格反射波长，λ2(T、P)为所述光纤光栅传感器二（2）测量得到的第二布拉格反射波长，λ3(T)为所述光纤光栅传感器三（3）测量得到第三布拉格反射波长；
步骤3：标定所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）以及所述光纤光栅传感器三（3）：在无外界应变、压力参量作用下，分别记录所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）、以及所述光纤光栅传感器三（3）在标准温度下的布拉格反射波长λ1标定、λ2标定以及λ3标定，作为标定波长；
步骤4：获得所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）以及所述光纤光栅传感器三（3）的实时测量值：将所述光纤光栅传感器一（1）、所述光纤光栅传感器二（2）以及所述光纤光栅传感器三（3）置于待测环境下进行测量，分别记录光纤光栅传感器一（1）的布拉格反射λ1测量、光纤光栅传感器二（2）的布拉格反射λ2测量、光纤光栅传感器三（3）的布拉格反射λ3测量；
步骤5：根据步骤3中的所述标定波长λ1标定、λ2标定以及λ3标定、步骤4中的所述光纤光栅传感器一（1）的布拉格反射λ1测量、所述光纤光栅传感器二（2）的布拉格反射λ2测量以及所述光纤光栅传感器三（3）的布拉格反射λ3测量，结合步骤2中的所述关系模型λ1(ε、T、P)、λ2(T、P)、λ3(T)，实现多物理场应变传感信号解耦。
2.根据权利要求1所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述步骤2中λ1与水下应变ε、环境温度T以及水下压力值P之间的模型为：
其中，为应变修正参量，C T为温度修正参量，C P为压力修正参量，neff为光栅的有效折射率，/>为光栅条纹的周期，/>为第一布拉格反射波长变化量，/>为水下应变变化量，/>为环境温度变化量，/>为水下压力变化量。
3.根据权利要求2所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述步骤2中λ2与水下压力值P和环境温度T之间的模型为：
其中，C T为温度修正参量，C P为压力修正参量，neff为光栅的有效折射率，为光栅条纹的周期，/>为环境温度变化量，/>为水下压力变化量。
4.根据权利要求3所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述步骤2中λ3与环境温度T之间的模型为：
其中，C T为温度修正参量，neff为光栅的有效折射率，为光栅条纹的周期，/>为环境温度变化量。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述应变修正参量的计算公式如下：
式中，为标准表观密度，/>为受力状态下表观密度、k为标准刚度、/>为受力状态下刚度值，S为标准强度，/>为受力状态下强度值，v为光纤光栅传感器所安装的平板结构对应的变放大校正系数。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述温度修正参量C T的计算公式如下：
式中，T P为气象预报温度，为金属结构版热膨胀系数，/>为光纤光栅热膨胀系数，T为实测温度。
7.根据权利要求2-4中任一项所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述压力修正参量C P的计算公式如下：
其中为预报潮位与传感器安装高度差值，h p为预报潮位高度，h为传感器安装高度,P为传感器实测压力值，/>为海水密度，g为地球加速度。
8.如权利要求1所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述光纤光栅传感器二（2）自由设置在基板（4）上，具体包括：
所述基板（4）的表面设有多个限定器（8），所述限定器（8）上设有限定槽；当光纤光栅传感器二（2）自由设置在基板（4）上时，每个所述限定器（8）均通过对应的限定槽对光纤光栅传感器二（2）的运动轨迹进行限制；
或者所述基板（4）表面固定设置有空心导管（5），所述光纤光栅传感器二（2）穿设于空心导管（5）内。
9.如权利要求1所述的一种多物理场应变传感信号解耦校准方法，其特征在于：所述托起机构包括设置于基板（4）表面的拱形臂（6），所述拱形臂（6）的表面设有用于对光纤光栅传感器三（3）进行限位的限位槽（7），所述光纤光栅传感器三（3）设置在拱形臂（6）的顶点。
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