一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法及其装置
本发明提供了一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法及其装置,涉及横向振动监测技术领域。包括包括一个测试装置,该测试装置包括一个外框,外框内设有能随被测对象水平振动而相对于铅垂面左右往复摆动的自重式摆锤,在摆锤摆动的两个侧边各固定有一根与外框的上框固定的光纤光栅,当有传播方向平行于水平面的横向振动发生时,可利用光纤光栅测试仪和两根光纤光栅的应变增加量和应变减小量与加速度之间的函数关系与计算方法,实现被测对象横向加速度的测试。其测试方法及其装置的结构简单、易于制作、灵敏度高,纵向抑制比高,仅对横向加速度敏感,可以方便地实现被测对象横向加速度的高精度测试。
在土木工程结构安全监测等领域,振动监测十分普遍且尤为重要,而振动监测需要依靠加速度传感器。译
[0003] 虽然传统的电学加速度传感器(一般包括压阻式加速度传感器,压电式加速度传感器,电容式加速度传感器等)发展了很长时间,技术也比较成熟,但却有很多的局限性,比如容易受到电磁干扰,不能长距离传输,大面积复用成本较高,容易受水汽侵蚀而腐蚀等。光纤传感技术的出现为解决这些难题提供了可能性。
译
[0004] 目前,基于波长调制型光纤振动传感器以布喇格光纤光栅加速度传感器最为常见,它具有抗电磁干扰,可远距离传输,易于组网等显著特点。布喇格光纤光栅加速度传感器结构大多采用梁式(简支梁、悬臂梁、异型梁等)结构。由于其结构本身的特点,大多数布喇格光纤光栅加速度传感器用于垂向加速度测试,研究多侧重于纵向曾敏,同时抑制其横向加速度灵敏度(如专利CN205246695U,仅对纵向振动有响应,横向抑制比高),鲜有涉及横向加速度曾敏研究。虽然部分光纤光栅加速度传感器可以通过转置安装的方式进行测试,但是转置使用会出现零点漂移,稳定性变差,致使监测精度差,不能满足使用要求。
本发明所要解决的技术问题是提供一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法及其装置,解决了现有光纤光栅传感器无法精确测试横向加速的问题。其测试方法及其装置的结构简单、易于制作、灵敏度高,纵向抑制比高,仅对横向加速度敏感,可以方便地实现被测对象横向加速度的高精度测试。
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谢铠泽
河北省石家庄市北二环东路17号石家庄铁道大学
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