一、 温度标定
温度换算公式:
y=A0+A1V+A2V2+A3V3+A4V4
上式V为频移,当温度有变化时,光纤背向瑞利散射光谱产生频移,温度变化量和频移量对应。
一般温度和频移是线性关系,所以采用公式为y= A1V。
标定光纤流程如下:
1. 在测试系统中将测量参数改为频移(Frequency Shift)。
2. 将光纤放在初始温度T0(假如为20℃)的油浴中。选择一个基准tare,以此刻温度为基准。
3. 改变油浴温度到T1=30℃,测量此时的频移V1,此时对应温度变量∆t1=10℃。
4. 改变油浴温度到T2=40℃(温度不需要等量变化),测量此时的频移V2,此时对应温度变量∆t2=10℃。
5. 在Excel表格中记录若干次的测量数据(∆T0,V0),(∆T1,V1),(∆T2,V2),(∆T3,V3)………(∆Tn,Vn),并进行公式拟合。
6.
例如,记录数据如下表,拟合后得到右边曲线,温度传感系数为0.5:
1 | 2 | 3 | |
温度 | 频移∆v | 温度变化量∆t | |
T0 | 20℃(基准温度) | 0 | ∆T0=0 |
T1 | 30℃ | 20 | ∆T1=10 |
T2 | 40℃ | 40 | ∆T2=20 |
T3 | 50℃ | 60 | ∆T3=30 |
T4 | 55℃ | 70 | ∆T4=35 |
备注:以上T1,T2等温度可以随意取值,不需要等间距或者整数,以上数据只是举例。另外,数据越多越准确。
二、 应变标定流程:
首先需要一台精准的微动平台。
同样,应变和频移是线性关系。应变公式为:y=B1V
操作步骤:
1. 将光纤用微动平台拉紧,作为初始状态。此时测试系统进行清零,此时的频移为V0=0。用游标卡尺记录此时光纤的长度L0,此时光纤的应变S0=(L0- L0)/ L0=0
2. 用微动平台将光纤拉长0.01mm,则此时的应变为S1=0.01*10-3/L0,记录此时的频移V1
3. 用微动平台将光纤拉长0.01mm,则此时的应变为S2=0.02*10-3/L0,记录此时的频移V2
4. 用微动平台将光纤拉长0.01mm,则此时的应变为S3=0.03*10-3/L0,记录此时的频移V3
5. 重复以上操作,等到若干应变和频移数据。
6. 将得到数据进行拟合,得到应变传感系数B1