1.一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法,其特征在于,包括一个测试装置(2),该测试装置(2)包括一个外框(4),外框(4)内设有能随被测对象水平振动而相对于铅垂面左右往复摆动的自重式摆锤(5),在自重式摆锤(5)摆动的两个侧边各固定有一根与外框(4)的上框(4-1)固定的光纤光栅(7),当有平行于垂直平面的水平横向振动发生时,利用光纤光栅测试仪(1)和两根光纤光栅(7)的应变增加量和应变减小量与加速度之间的函数关系与计算方法,实现被测对象横向加速度的测试;所述的计算方法包括公式 ,式中, △l 为光纤的长度变化量; θ 为摆锤的偏转角; r 为摆锤的有效旋转半径;摆锤的偏转角与加速度存在如下关系: ②式中, a 为加速度,g为重力加速度;当 θ 较小时的时候: ③固定在外框(4)的上框(4-1)与摆锤(5)之间的光纤光栅(7)的应变为: ④式中, ε 为光纤光栅的应变; l 为固定在外框(4)的上框(4-1)与摆锤(5)之间的光纤光栅的长度;光纤光栅的中心波长与应变的关系为: ⑤式中, Δλ 为光纤光栅中心波长的变化量; λ 光纤光栅的中心波长; Pe 为光纤材料的弹光系数;由式②~式⑤得出该测试装置(2)的灵敏度为: ⑥采用光纤光栅(7)为普通布拉格光纤光栅;所述的自重式摆锤(5)的重心低于摆动中轴线;所述的外框(4)还包括六个面,使外框成为一个封闭的盒子;一个呈长方体的封闭的盒子;所述的光纤光栅(7)采用粘结或焊接方式进行两端固定。
2.一种如权利要求1所述的一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法所用的测试装置,其特征在于,该装置包括一个外框(4),外框内设有能随被测对象水平振动而相对于铅垂面左右往复摆动的自重式摆锤(5),在自重式摆锤(5)摆动的两个侧边各固定有一根与外框(4)固定的光纤光栅(7),两根光纤光栅(7)均与光纤光栅测试仪(1)连接;当被测对象水平振动时,利用两根光纤光栅(7)的应变增加量和应变减小量与加速度之间的函数关系与计算方法,实现被测对象横向加速度的测试。
3.根据权利要求2所述的一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法所用的测试装置,其特征在于,外框(4)设有一个能固定在被测水平振动对象上的水平底下框(4-2)和上框(4-1),还包括两个竖框,两个竖框(4-3、4-4)上同一水平摆动中轴线位置相对设有两个顶尖(6),两个顶尖(6)分别与摆锤两侧的两个锥形盲孔(5-2、5-3)自由转动配合,与自重式摆锤(5)摆动的两个侧边固定的两根光纤光栅(7)的另一端与上框(4-1)固定并通过孔穿过上框(4-1);当自重式摆锤(5)向下呈垂直静止状态时,两根光纤光栅(7)呈竖直平行式;光纤光栅测试仪(1)与该两根光纤光栅(7)连接;所述的光纤光栅(7)可与摆锤(5)侧边固定的一端延长并通过孔穿出外框(4);所述的自重式摆锤(5)的顶部为半圆柱形顶部(5-1)。
4.根据权利要求3所述的一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法所用的测试装置,其特征在于,所述的顶尖(6)设有水平方向可调式结构。
5.根据权利要求4所述的一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法所用的测试装置,其特征在于,所述的可调式结构为:顶尖(6)后部设有与2个竖框(4-3、4-4)上的螺纹孔相配合的外螺纹。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种光纤光栅高灵敏度横向加速度测试方法所用的测试装置,其特征在于,所述的顶尖(6)和摆锤(5)均为金属材质;所述的光纤光栅(7)为普通布拉格光纤光栅;所述的普通布拉格光纤光栅为普通二氧化硅布拉格光纤光栅,其弹光系数为0.78。