[发明专利]一种振动位移量测量系统、方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种振动位移量测量系统，其特征在于，包括：激光光源、单模导引光纤、多模传感光纤、图像传感器、数据处理模块以及夹持所述多模传感光纤的振动位移传感模块；

所述单模导引光纤连接于所述激光光源和所述多模传感光纤之间，用于接收所述激光光源发射的光信号，并将其导入所述多模传感光纤；

所述振动位移传感模块，用于调制所述多模传感光纤内部的光信号，得到调制信号；

所述图像传感器，用于捕捉所述调制信号，并处理所述调制信号得到光强场分布图像；

所述数据处理模块连接所述图像传感器，用于利用接收到的所述光强场分布图像计算光强内积因子，根据所述光强内积因子获取最大模间附加相位差，根据所述最大模间附加相位差得到所述多模传感光纤的形变量，根据所述形变量得到振动位移量；

所述振动位移传感模块包括上下对称分布的活动隔层与固定隔层，还包括并列排布于所述活动隔层和所述固定隔层之间且相邻的第一层圆柱和第二层圆柱；

其中，所述第一层圆柱设置于所述活动隔层一侧，所述第二层圆柱设置于所述固定隔层一侧，所述第一层圆柱和所述第二层圆柱交错堆叠排布，所述第一层圆柱与所述第二层圆柱之间放置并夹持部分或全部的所述多模传感光纤；

所述活动隔层连接被测振动部件，当所述被测振动部件产生的外部振动信号传输至所述振动位移传感模块时，所述活动隔层通过所述第一层圆柱使所述多模传感光纤产生形变，进而对所述多模传感光纤内部的光信号进行调制。

2.如权利要求1所述的一种振动位移量测量系统，其特征在于：所述振动位移传感模块还包括填充在第一层圆柱空隙、第二层圆柱空隙的填充物，所述填充物需至少满足以下条件：在稳定各层圆柱的排列位置的同时，使所述第一层圆柱产生位移，以使所述多模传感光纤产生形变。

3.如权利要求1所述的一种振动位移量测量系统，其特征在于：所述活动隔层为弹性材料。

4.如权利要求1所述的一种振动位移量测量系统，其特征在于：所述图像传感器包括图像采集模块以及模数转换芯片；

所述图像采集模块，用于捕捉所述多模传感光纤输出的调制信号，获取光纤散斑图谱，并将所述光纤散斑图谱传输至模数转换芯片；

所述模数转换芯片，用于将所述光纤散斑图谱数字化，得到光强场分布图像。

5.一种振动位移量测量方法，其特征在于，应用如权利要求1至4任一所述的振动位移量测量系统，所述方法包括以下步骤：

由单模导引光纤接收激光光源发射的光信号，并将其导入多模传感光纤；

通过振动位移传感模块调制所述多模传感光纤内部的光信号，得到调制信号；

通过图像传感器捕捉所述调制信号，并处理所述调制信号得到光强场分布图像；

根据所述光强场分布图像，通过数据处理模块计算光强内积因子，并根据所述光强内积因子获取最大模间附加相位差，以及根据所述最大模间附加相位差得到所述多模传感光纤的形变量，并根据所述形变量得到振动位移量。

6.如权利要求5所述的一种振动位移量测量方法，其特征在于，所述通过图像传感器捕捉所述调制信号，并处理所述调制信号得到光强场分布图像，具体包括：

利用图像传感器中的图像采集模块捕捉所述多模传感光纤输出的调制信号，获取光纤散斑图谱；

利用图像传感器中的模数转换芯片将接收到的所述光纤散斑图谱数字化，得到光强场分布图像。

7.一种振动位移量测量设备，其特征在于：包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述振动位移量测量设备执行如权利要求5至6中任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求5至6任一项所述的方法。