0引言
光纤光栅传感技术因其本身防电磁扰动、抗腐蚀、复用能力强、便于组网等特性备受关注。近几年，光纤光栅传感技术已经成为发展最为迅猛的监测技术手段，且在航空航天、土木工程、复合材料等行业取得了广泛的应用。随着光纤光栅传感技术的发展，其可实现参数测量种类、数量愈来愈多。本文针对光纤光栅测试技术在振动冲击试验方面进行研究，为其进一步应用提供基础数据支持。
1测试方案
本文中试验选用电动振动冲击试验台，对试验件进行随机振动和模拟长寿命振动试验，通过两组试验用以验证光纤光栅测试技术的试验性能。
第一组，在电动振动台进行随机振动试验并对测试数据对比，将光纤光栅传感器和电阻应变片布置到试验件相应位置，依据IEC 61373标准中的频谱进行功能振动试验，同步采集记录数据。测点信息及布置见表1和图1。
第二组，依据IEC 61373标准中的频谱在电动振动台进行模拟长寿命振动试验，采集记录光纤光栅传感器数据，以便验证其功能性及可靠性。
图1 试验件测点布置图
2试验数据分析
2.1试验件随机振动试验数据对比
试验件按照IEC61373-2010标准进行随机振动试验，测试时间为10 min，对比分析光纤光栅传感器和电阻应变片测点的均方根、最大值和最小值，数据见下表2。
表2 随机振动应变值对比（单位：μm/m）
由表中数据可以看出，所测得的数据误差在1.7%-3.4%之间，数据基本一致，其中光纤2-4误差较大，考虑损坏。挑选光纤光栅测点1-2和2-2均值、应变片测点S12-2进行时域和频域图谱对比，见下图2。
图2 时域和频域图谱对比
从时谱上看，光纤光栅和应变片的时域信号基本一致。从频谱上看，由于光纤光栅存在丢数情况，导致频率存在约1 Hz的差别。
2.2试验件模拟长寿命振动试验
试验件按照IEC61373-2010标准进行模拟长寿命振动试验，测试时间为5 h，选择光纤光栅传感器分析整个试验应变信号的均方根值、时谱和频谱，具体见下图3。
由图中可以看出，伴随整个长寿命振动测试，光纤光栅传感器测量的均方根值，时域信号和频域信号都保持稳定，传感器性能没有明显退化。
3结论
在振动冲击环境下，光纤光栅传感器和电阻应变片所测得的数据有效值误差在4%以内，两者时域和频域数据基本一致；
在模拟长寿命振动试验中，光纤光栅传感器的测量有效值保持稳定，性能没有明显变化。
参考文献
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[2] 张伟刚,梁龙彬,王述祖,等.光纤光栅与电阻应变片应变测量的对比分析[J].传感技术学报,2001(3):200-205.
[3] 孙佃亮,吴入军,张晓峰,等.光纤光栅应变传感器测量应变误差分析[J].仪器与设备,2019,7(1):58-65.
作者简介：吕晓鹏（1989.12--）；性别：男，民族：汉， 籍贯：山东省烟台人，学历：研究生，毕业于北京理工大学；现有职称：高级工程师。