【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤光栅应变测量，特别涉及一种光纤光栅应变测量装置及测量方法。
技术介绍
1、在诸如强电磁场干扰、易燃易爆、盐雾腐蚀等特殊条件下，传统基于电阻应变片的应变测量技术可靠性难以得到保障。光纤光栅应变传感器作为纯光学器件，不受外界电磁干扰，采用波长编码，易于组网，构成应变监测网络。但在主轴、转塔等旋转装备测量中，必须解决光纤光栅缠绕问题，常用的解决方法是使用光纤互连器。对于转轴应变测量应用而言，同轴光纤互连器一般无法满足现场要求，而旁轴光纤互连器具有结构复杂、成本高、传输损耗大等问题。
2、因此，如何提供一种光纤光栅应变测量装置及测量方法，采用环形光源和环形接收器组成光纤光栅应变测量系统，实现旋转轴上应变测量，已经成为一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种光纤光栅应变测量装置及测量方法，采用环形光源和环形接收器组成光纤光栅应变测量系统，实现旋转轴上应变测量。
2、本专利技术的一个实施例中，提供一种光纤光栅应变测量装置，所述测量装置基于环形光源和环形接收器，包括：一个环形光源、一个环形挡板、一个环形接收器和一个光纤光栅解调仪。
3、所述环形光源，包括：一组沿圆周阵列分布的c波段宽带光谱led和环形光源轴承，所述c波段宽带光谱led串联连接，采用恒流驱动；所述环形光源轴承与被测旋转轴连接配合；
4、所述环形挡板，用于阻断所述环形光源直接耦合到环形器，所述环形挡板与所述被测旋转轴一起旋转，光源接收准直器
5、所述环形接收器，用于接收旋转轴上光纤光栅信号，包括一组沿圆周阵列的光纤准直器和环形接收器轴承，所述阵列准直器通过耦合器合成1路信号输出，并与所述光纤光栅解调仪连接；所述环形接收器轴承与所述被测旋转轴连接配合；
6、所述光纤光栅解调仪，用于波长-应变转换，所述光纤光栅解调仪与所述环形接收器连接，所述环形器与光纤光栅应变传感器固定在被测旋转轴上，所述环形器的另外两个接口分别与入射光纤准直器、出射光纤准直器连接，将所述被测旋转轴上的被测量传递到固定端的环形接收器。
7、进一步地，所述c波段宽带光谱led和所述光纤准直器的数量分别为8个。
8、进一步地，所述测量装置，包括：一个电源模块；
9、所述电源模块控制所述环形光源1阵列布置的所述c波段宽带光谱led，输出恒定光强的宽带空间光；所述环形光源通过环形光源轴承与被测旋转轴连接。
10、本专利技术的又一个实施例中，提供一种光纤光栅应变测量方法，所述测量方法基于以上任一项所述的光纤光栅应变测量装置，包括：
11、环形光源上阵列布置的c波段宽带光谱led输出恒定光强的宽带空间光，所述宽带空间光通过光源接收准直器耦合到环形器，并传给光纤光栅应变传感器，携带被测应变信息的窄带光再经环形器，经由应变输出准直器输出；
12、所述光源接收准直器、应变输出准直器、环形器和光纤光栅应变传感器固定在被测旋转轴上，并随所述被测旋转轴一起转动；
13、应变输出准直器输出携带被测应变信息的窄带光信号，通过所述环形接收器上阵列布置的光纤准直器耦合到光纤光栅解调仪，实现被测应变值的解调。
14、进一步地，所述测量方法，包括：
15、光纤光栅应变传感器的中心波长漂移量δλb用来测量旋转轴上待测区的应变ε，则
16、δλb＝λbkεε
17、式中，λb为光纤光栅应变传感器的初始中心波长，kε为光纤光栅应变传感器的应变灵敏度系数。
18、本专利技术所带来的有益效果如下：
19、从上述方案可以看出，本专利技术实施例提供一种光纤光栅应变测量装置及测量方法，所述测量装置基于环形光源和环形接收器，包括：一个环形光源、一个环形挡板、一个环形接收器和一个光纤光栅解调仪。环形光源，包括：一组沿圆周阵列分布的c波段宽带光谱led和环形光源轴承；环形挡板，用于阻断所述环形光源直接耦合到环形器；环形接收器，用于接收旋转轴上光纤光栅信号，包括一组沿圆周阵列的光纤准直器和环形接收器轴承，光纤光栅解调仪，用于波长-应变转换。光纤光栅解调仪与环形接收器连接，环形器与光纤光栅应变传感器固定在被测旋转轴上，环形器的另外两个接口分别与入射光纤准直器、出射光纤准直器连接，将被测旋转轴上的被测量传递到固定端的环形接收器。本专利技术技术方案，采用环形光源和环形接收器组成光纤光栅应变测量系统，实现旋转轴上应变测量。
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1.一种光纤光栅应变测量装置，其特征在于，所述测量装置基于环形光源和环形接收器，包括：一个环形光源、一个环形挡板、一个环形接收器和一个光纤光栅解调仪；
2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅应变测量装置，其特征在于，所述C波段宽带光谱LED和所述光纤准直器的数量分别为8个。
3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅应变测量装置，其特征在于，所述测量装置，包括：一个电源模块；
4.一种光纤光栅应变测量方法，其特征在于，所述测量方法基于如权利要求1至3任一项所述的光纤光栅应变测量装置，包括：
5.根据权利要求4所述的一种光纤光栅应变测量方法，其特征在于，所述测量方法，包括：
【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅应变测量装置，其特征在于，所述测量装置基于环形光源和环形接收器，包括：一个环形光源、一个环形挡板、一个环形接收器和一个光纤光栅解调仪；
2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅应变测量装置，其特征在于，所述c波段宽带光谱led和所述光纤准直器的数量分别为8个。
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，林杰俊，蒋卫杰，戚培芸，陆国明，吉鸿磊，郭峰，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：发明
国别省市：
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