OFDR是目前最尖端的光纖傳感技術，具有分布式、超高空間分辨率和溫度應變測量精度。昊衡科技致力于OFDR技術與應用開發，目前已推出多款商用OFDR光頻域反射儀。其中，OSI系列高精度分布式光纖傳感系統專用于光纖傳感測量領域，空間分辨率高達1mm，應變測量精度為±1με，可以在一根光纖上同時測量成千上萬傳感點。

本文講述法蘭盤應變測量實例，在法蘭盤結構件上布設一根光纖，采用OSI-S高精度分布式光纖傳感系統，演示如何通過一根光纖實現結構件應變場分布測量，并結合三維應變場重構軟件進行直觀顯示。

試樣介紹

圍繞法蘭盤底部圓盤分布六根圓柱及中心圓柱支撐頂部圓盤，底部圓盤與支撐柱以焊接方式固死，頂部圓盤與支撐柱通過螺絲進行連接。為制造應變場的差異，將法蘭盤左側拆掉一根圓柱支撐，頂部圓盤右側設計了一片凹面。

圖1. 法蘭盤與三維應變場重構軟件

光纖布設

在頂部圓盤表面采用一根耐彎曲聚酰亞胺光纖沿圓盤圓環方向布設，并將光纖彎曲延伸布設到五根圓柱支撐上，使用502膠水固定。傳感光纖一端連接OSI-S高精度分布式光纖傳感系統的DUT接口，另一端熔接ERE尾端反射消除器進行尾端處理。

測試過程

先慢慢擰緊法蘭盤中間螺絲，然后松開，再按壓頂部圓盤局部位置，OSI-S高精度分布式光纖傳感系統全程實時測量法蘭盤圓盤表面和支撐的應變分布。

點擊下方視頻可查看整個測試過程。

測試結果

整個加載過程最大應變值約為±200με，OSI以50Hz的采樣率和±4με的測量精度，實時獲取整根光纖各時刻的應變分布曲線，結合三維應變場軟件重構應變場，并在實物圖上進行直觀展示。應變場的測試結果如下圖所示。

圖2. 螺絲擰緊過程的應變分布

圖3. 螺絲松開過程的應變分布
圖4. 按壓局部位置的應變分布

OFDR分布式光纖傳感技術能夠以mm級空間分辨率在一根光纖上同時測量成千上萬傳感點，非常適合復雜結構件和多種結構件的應變分布測量。結合三維應變場軟件，還可以實時重構應變場，直觀顯示各時刻的應變分布。