埋入式光纤布拉格光栅传感器封装结构对测量应变的影响

摘要

考虑在实际应变测量中传感器封装形式会影响光纤Bragg光栅测得的应变响应,本文研究了测量应变与实际应变之间的关系.针对埋入式光纤Bragg光栅传感器,建立了应变传递函数,并对传递函数的正确性和各个参数对测量应变的影响进行了研究.首先,根据埋人式光纤Bragg光栅传感器的受力特点,提出了多项式形式的剪应力分布,进一步建立了应变传递函数.然后,利用数值方法和实验对该应变传递函数进行验证.最后,分析了传感器长度、胶结层弹性模量、胶结层厚度对测量应变的影响.计算结果表明:该应变传递函数正确;胶结层厚度越薄,弹性模量越大,越有利于应变传递.该应变传递函数计算误差控制在5％以内,完全满足埋入式光纤Bragg光栅测量精度要求,对其实际应用具有指导意义.