一种基于啁啾光纤光栅的柔性材料空间形状的检测方法与流程

文档序号:12116825阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于啁啾光纤光栅的柔性材料空间形状的检测方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

a、在柔性检测杆上布置三根长啁啾光纤光栅,其中所述长啁啾光纤光栅等间距阵列于柔性检测杆表面,使相邻光纤光栅在柔性检测杆纵截面的夹角成120度,每根长啁啾光纤光栅的光栅≤20个;

b、确定柔性检测杆的曲率与每根长啁啾光纤光栅的光栅点波长之间的比例系数;

c、将布置有所述三根长啁啾光纤光栅的柔性检测杆置于待测物表面,获取待测物表面检测点的应变信号;

d、将步骤c中获取的所述应变信号通过光开关送至光纤光栅解调仪解调为波长信号;

e、将所述波长信号转换为三根长啁啾光纤光栅检测点的曲率,并由所述三根光纤光栅检测点的曲率计算得到所述柔性检测杆的曲率;

f、根据所述柔性检测杆的曲率建立递推数学模型绘制三维空间曲线还原待测物的形状。

2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,每根长啁啾光纤光栅的光栅选用5-7个。

3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,每根长啁啾光纤光栅的光栅均匀分布。

4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述柔性检测杆的曲率与每根长啁啾光纤光栅的光栅点波长之间的比例系数通过圆弧样条曲线标定方法确定,具体步骤为:

b1、记录所述柔性检测杆不同弯曲状态下的曲率半径,以及对应该状态下所述每根长啁啾光纤光栅的中心波长;

b2、将步骤b1中得到曲率半径和所述中心波长通过数据拟合得到柔性检测杆的曲率与每根长啁啾光纤光栅的光栅点波长之间的比例系数。

5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤e中通过柔性检测杆的曲率与每根长啁啾光纤光栅的光栅点波长之间的比例系数将所述波长信号转换为三根长啁啾光纤光栅检测点的曲率。

6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤e中柔性检测杆的曲率通过将三根长啁啾光纤光栅检测点的曲率转换为x轴和y轴方向上的曲率得到。

7.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述三维空间曲线的绘制方法通过如下步骤实现:

f1、将柔性检测杆每一个检测点建立自坐标系,确定每个监测点的弧角;

f2、构建相邻两个检测点的递推矩阵,将后一个检测点的自坐标递推至前一个监测点的自坐标;

f3、重复步骤f2将所有的检测点的自坐标递推至基坐标,完成曲线绘制。

8.根据权利要求1、4-7中的任一权利要求所述的检测方法,其特征在于,所述柔性检测杆选用0.8mm直径钛镍合金材料制成。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1