1.一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的方法,其特征在于,该方法基于一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的装置,该装置包括热电偶(1),热电偶记录仪(2),光源(3),光功率计(4),光功率记录仪(5),光纤温度应变分析仪(6),压力测试台(7),大电流发生器(8);其中,测量时,待测OPLC(9)穿过大电流发生器(8),且待测OPLC(9)两端导体连接,形成通电回路;热电偶(1)镶嵌在待测OPLC(9)上,用于测量不同时刻待测OPLC(9)的温度;待测OPLC(9)设置在压力测试台(7)上,通过压力测试台(7)对待测OPLC(9)施加压扁力;待测OPLC(9)中的光纤的两端分别与光源(3)和光功率计(4)连接,形成一条光通路;待测OPLC(9)中的另一根光纤的两端分别与光纤温度应变分析仪(6)的两个端口相连接,形成另一条光通路;通过大电流发生器(8)调节对待测OPLC(9)产生的电流的大小;热电偶(1)和光功率计(4)分别与热电偶记录仪(2)、光功率记录仪(5)连接,热电偶记录仪(2)用于储存热电偶(1)在不同时刻测得的待测OPLC(9)各结构的温度值;光功率计(4)用于采集不同时刻的光功率值,并通过光功率记录仪(5)储存每次测得的光功率;光纤温度应变分析仪(6)用于采集不同时刻的待测OPLC(9)不同位置的布里渊频率;该方法包括以下步骤:1)将一根待测OPLC(9)穿过大电流发生器(8),并将待测OPLC(9)两端导体连接,形成通电回路;在待测OPLC(9)上打孔,放入热电偶(1),测量不同时刻待测OPLC(9)的温度;将待测OPLC(9)放在压力测试台(7)上,用于为待测OPLC(9)施加压扁力;2)将待测OPLC(9)中的其中一根光纤的两端分别与光源(3)和光功率计(4)连接,形成一条光通路;将待测OPLC(9)中的另一根光纤的两端分别与光纤温度应变分析仪(6)的两个端口相连接,形成另一条光通路;3)改变待测OPLC(9)中通过电流的大小,对待测OPLC(9)施加不同压扁力,记录不同电流下热电偶(1)测量的温度、光功率计(4)测量的光功率以及光纤温度应变分析仪(6)测量的布里渊频率;4)根据布里渊频率与温度、应变的关系式和光纤衰减与光功率的关系式,得到同一时刻待测OPLC(9)在不同压扁力作用下光纤的应变与衰减值。
2.根据权利要求1所述的一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的方法,其特征在于,步骤1)的具体实现方法如下:待测OPLC(9)的结构包括导体(901)、绝缘(902)、光单元(903)、填充物(904)、绕包带(905)和外护套(906),对待测OPLC(9)进行打孔时应使待测OPLC(9)中的导体(901)与光单元(903)露出,并将热电偶(1)分别与导体(901)、光单元(903)接触,测量待测OPLC(9)各结构的温度;热电偶(1)与热电偶记录仪(2)连接,储存热电偶(1)在不同时刻测得的待测OPLC(9)各结构的温度值;压力测试台(7)包括夹具立柱(701)、压力计(702)、压力计固定块(703)、可移动钢板(704)、固定台(705)和控制面板(706);其中,压力计(702)与压力计固定块(703)连接并固定于夹具立柱(701)上,可移动钢板(704)通过夹具固定于压力计(702)底部,夹具立柱(701)下方为控制面板(706)和固定台(705);将待测OPLC(9)放置于固定台(705)上,并通过移动夹具立柱(701)上的压力计固定块(703)的位置改变压力计(702)与可移动钢板(704)的高度,通过控制面板(706)调节压力计(702)通过可移动钢板(704)传递给待测OPLC(9)的压扁力的大小。
3.根据权利要求2所述的一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的方法,其特征在于,步骤2)的具体实现方法如下:为对待测OPLC(9)中光纤进行光纤衰减检测,将待测OPLC(9)中其中一根光纤的两端与FC/APC单模光纤跳线熔接,使得光源(3)产生的光通过待测OPLC(9)中光纤传递至光功率计(4)测量光功率的大小;将待测OPLC(9)中与连接光源(3)、光功率计(4)不同的另一根光纤与光纤温度应变分析仪(6)的两个接头通过FC/APC单模光纤跳线连通形成光通路。
4.根据权利要求3所述的一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的方法,其特征在于,步骤3)的具体实现方法如下:控制大电流发生器(8)对待测OPLC(9)产生的电流的大小;在电流稳定于一个值时观察热电偶(1)测量的导体温度,当导体温度稳定在一个值不变时,调节压力测试台(7)施加的压扁力大小,记录光功率计(4)在不同压扁力作用下测得的光功率大小,并利用光纤温度应变分析仪(6)测量此时待测OPLC(9)中光纤的布里渊频率;光功率计(4)采集不同时刻的光功率值,与光功率记录仪(5)连接,将每次测得的光功率储存于光功率记录仪(5);光纤温度应变分析仪(6)在光路接通的情况下得到待测OPLC(9)中光纤不同位置的布里渊频率,光纤温度应变分析仪(6)含有内置软件用于将光纤不同位置的布里渊频率储存,不同时刻测量的待测OPLC(9)中光纤的布里渊频率通过光纤温度应变分析仪(6)中的软件储存。
5.根据权利要求4所述的一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的方法,其特征在于,步骤4)的具体实现方法如下:光纤温度应变分析仪(6)测量得到不同电流下导体稳定后待测OPLC(9)中光纤不同位置的布里渊频率,布里渊频率与同一时刻光纤的温度、应变的关系如式(1)所示:v B (T,ε)=v B (T 0 ,ε 0 )+C υT (T-T 0 )+C υε (ε-ε 0 ) (1)其中v B (T 0 ,ε 0 )、v B (T,ε)为光纤温度应变分析仪在待测OPLC(9)中导体无电流、导体有电流且导体温度稳定后测量得到的缆中光纤布里渊散射光频移量,ε 0 、ε为待测OPLC中导体无电流、导体有电流且导体温度稳定后测量得到的缆中光纤的应变值,T 0 、T为待测OPLC中导体无电流、导体有电流且导体温度稳定后测量得到的缆中光纤的温度值,C vT 、C vε 分别为布里渊频移温度系数、布里渊频移应变系数;通过光纤温度应变分析仪(6)测量得不同电流下的布里渊频率以及热电偶(1)测得的温度值,进而计算得出在有电流情况下导体温度稳定后光纤应变与无电流时光纤应变的差值;待测OPLC(9)运行过程中产生的光纤衰减由光功率得到,在待测OPLC(9)中导体无电流通过时得到一个光功率,导体有电流通过后导体温度稳定后可得到该条件下的光功率,两光功率值相比取对数后的十倍即为OPLC中光纤在该电流下的光纤衰减,光功率与光纤衰减的关系如式(2)所示:其中P 1 是待测OPLC(9)中导体无电流时测量到的光功率值,P 2 为待测OPLC(9)中导体有电流且导体温度稳定后测量得到的光功率值。
6.根据权利要求1所述的一种OPLC压扁实验光纤应变和衰减同步测量的方法,其特征在于,光源(3)为单色光源,用于产生波长为1550nm的白光;光功率计(4)为光电探测器,能够检测的光波长范围在185-25000nm;光纤温度应变分析仪(6)为基于布里渊散射的光时域分析仪,即光纤温度应变分析仪。