一种光纤光栅传感器检测灵敏度的无扰动校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光纤光栅传感器检测灵敏度的无扰动校准装置及方法，校准方法包括以下步骤：脉冲激光器向铝板发射脉冲激光；铝板接收脉冲激光信号，并产生光声信号；水听器和光纤传感器同时接收铝板产生的光声信号，光纤传感器结合水听器测出的各频率比重，获得光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线；利用纹影法获得设定频率点的光纤灵敏度；结合光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线与设定频率点测得的光纤灵敏度，获得校准后的光纤传感器灵敏度曲线。与现有技术相比，本发明专利技术采用纹影法具有非侵入和成像速度快特点，采用的光声效应避免了单一声信号的互相干扰以及避免了逐点校准的繁琐等优点。

Non disturbance calibration device and method for detecting sensitivity of optical fiber sensor

No disturbance calibration device and method of the present invention relates to an optical fiber sensor detection sensitivity, calibration method includes the following steps: emitting a laser pulse to pulse laser aluminum; aluminum receiving laser pulse signal, and generates photoacoustic signal; photoacoustic signal hydrophone and fiber grating sensor while receiving aluminum produced, fiber grating sensors with different frequency ratio hydrophone measured, the relative distribution curve of frequency response curve of fiber grating hydrophone; fiber sensitivity of one frequency by using the schlieren method; optical sensitivity of fiber grating hydrophone with frequency response curve of the relative distribution curve and a frequency measurement of the optical fiber grating sensor sensitivity curves obtained after calibration. Compared with the existing technology, the schlieren method has the characteristics of non invasion and fast imaging speed, and the photoacoustic effect avoids the interference of the single acoustic signal and avoids the tedious of point by point calibration.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准装置及方法
本专利技术涉及超声检测领域，尤其是涉及一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准装置及方法。
技术介绍
与传统的压电式换能器类似，因为本身存在特征频率，所以光纤光栅传感器也对不同的频率有不同的灵敏度，当入射声场能够激发传感器某一模态时，其在光纤中传播的应力场较大，所以在该频率下，传感器对声压灵敏度较高。此外，光纤光栅传感器本身的传感原理也使其频率响应不均匀。传统的压电传感器声场测量技术已发展多年，然而其缺点，如破坏声场、受电磁干扰、不耐高压及腐蚀等问题始终未得到解决。本专利技术所要解决的技术问题是针对光纤光栅传感器本身存在特征频率，因此需要对其灵敏度进行检测；以及克服传统压电传感器破坏声场、受电磁干扰、不耐高压及腐蚀等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准装置及方法。本专利技术利用光声效应，避免了不停调整光纤位置及更换不同中心频率换能器，保证换能器的时域波形不产生畸变；采用纹影法测量超声场，具有非侵入和成像速度快的特点，避免了水听器等传统测量器件对声场的干扰。相比于现在常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准方法，该方法采用纹影法和光声效应，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、脉冲激光器向铝板发射脉冲激光；S2、铝板接收脉冲激光信号，并产生光声信号；S3、水听器接收铝板产生的光声信号，得到脉冲声源的各频率比重；S4、光纤光栅传感器同时接收铝板产生的光声信号，结合水听器测出的各频率比重，获得光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线；S5、利用纹影法获得设定频率点的光纤灵敏度；S6、结合光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线与设定频率点测得的光纤灵敏度，获得校准后的光纤光栅传感器灵敏度曲线。

【技术特征摘要】
1.一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准方法，该方法采用纹影法和光声效应，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、脉冲激光器向铝板发射脉冲激光；S2、铝板接收脉冲激光信号，并产生光声信号；S3、水听器接收铝板产生的光声信号，得到脉冲声源的各频率比重；S4、光纤光栅传感器同时接收铝板产生的光声信号，结合水听器测出的各频率比重，获得光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线；S5、利用纹影法获得设定频率点的光纤灵敏度；S6、结合光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线与设定频率点测得的光纤灵敏度，获得校准后的光纤光栅传感器灵敏度曲线。2.根据权利要求1所述的一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准方法，其特征在于，S6中对于光纤光栅水听器的频响曲线相对分布曲线，将各频率对应的光纤光栅水听器声响信号相对值均与设定频率点测得的光纤灵敏度相乘，最终获得校准后的光纤光栅传感器灵敏度曲线。3.根据权利要求1所述的一种光纤传感器检测灵敏度的无扰动校准方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：S501、点聚焦换能器向液体样本发射聚焦声场；S502、脉冲激光器向受聚焦声场影响的液体样品发射激光；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程茜，钱梦騄，徐峥，陈皓，潘晶，陈盈娜，覃宇，严旭，赵文丞，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31