技術(shù)特征：

1.一種溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：包括安裝在外殼中的懸臂梁、光纖光柵和探頭，所述懸臂梁具有固定端和自由端，所述固定端與殼體固連，所述探頭安裝在自由端上，所述光纖光柵貼設(shè)于懸臂梁上，所述殼體具有鋼筋接觸部和懸空部，所述探頭從懸空部穿出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：所述光纖光柵包括相互平行的第一裸光纖光柵和第二裸光纖光柵，所述第一裸光纖光柵與懸臂梁的長(zhǎng)度方向正交。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：所述殼體上具有小孔，所述第一裸光纖光柵和第二裸光纖光柵通過(guò)第二尾纖連接；第一裸光纖光柵的第一尾纖通過(guò)小孔穿出。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：所述第一裸光纖光柵靠近懸臂梁的固定端，所述第二裸光纖光柵與第一裸光纖光柵之間沿懸臂梁縱向有一定的間距。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：所述外殼內(nèi)填充有柔性材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：所述懸臂梁的自由端與外殼之間聯(lián)接有彈簧。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器，其特征在于：所述懸臂梁、彈簧、探頭和外殼的材質(zhì)均為不銹鋼。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度自補(bǔ)償光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器的溫度補(bǔ)償方法，其特征在于：

根據(jù)模耦合理論，光纖光柵中心波長(zhǎng)與光纖光柵纖芯的有效折射率和光纖光柵柵距的關(guān)系為：

λ＝2n_eff·Λ (1)

其中，λ是光纖光柵的中心波長(zhǎng)；n_eff是光纖光柵纖芯的有效折射率；Λ是光纖光柵的柵距；

光纖光柵的中心波長(zhǎng)漂移Δλ與溫度變化ΔT和應(yīng)變變化Δε的關(guān)系為：

Δλ＝α_TΔT+α_εΔε (2)

其中，α_T為光纖光柵的溫度靈敏度系數(shù)，α_ε為光纖光柵的應(yīng)變靈敏度系數(shù)；

設(shè)有兩根光纖光柵布置于懸臂梁的上表面，光纖光柵S₁距離探頭中心位置的距離為L(zhǎng)₁，光纖光柵S₂距離探頭中心位置的距離為L(zhǎng)₂，L₁和L₂均小于懸臂梁的總長(zhǎng)度L，且L₁和L₂不相等，由于鋼筋銹蝕體積膨脹引起探頭的位移為Δω，則探頭上的等效荷載ΔF為：

$\mathrm{\Δ}F=\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}\frac{3EI}{L^3}---\left(3\right)$

在等效荷載ΔF作用下，光纖光柵S₁和光纖光柵S₂位置處懸臂梁表面的應(yīng)變分別為：

${\mathrm{\Δ\ϵ}}_1=\frac{{\mathrm{\ΔFL}}_{1}y}{EI}---\left(4\right)$

${\mathrm{\Δ\ϵ}}_2=\frac{{\mathrm{\ΔFL}}_{2}y}{EI}---\left(5\right)$

其中，E為懸臂梁的彈性模量；I為懸臂梁的截面慣性矩；y為懸臂梁厚度的一半；

光纖光柵S₁和光纖光柵S₂為同一批生成，溫度靈敏度系數(shù)和應(yīng)變靈敏度系數(shù)相同；在外界溫度和應(yīng)變的共同影響下，光纖光柵S₁和光纖光柵S₂的中心波長(zhǎng)變化量分別為：

Δλ₁＝α_TΔT+α_εΔε₁ (6)

Δλ₂＝α_TΔT+α_εΔε₂ (7)

將式(4)和式(5)分別代入式(6)和式(7)得：

${\mathrm{\Δ\λ}}_1={\mathrm{\α}}_T\mathrm{\Δ}T+{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}\frac{{\mathrm{\ΔFL}}_{1}y}{EI}---\left(8\right)$

${\mathrm{\Δ\λ}}_2={\mathrm{\α}}_T\mathrm{\Δ}T+{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}\frac{{\mathrm{\ΔFL}}_{2}y}{EI}---\left(9\right)$

綜合式(8)和式(9)可得測(cè)點(diǎn)處的等效荷載ΔF和溫度變化分別為：

$\mathrm{\Δ}F=\frac{EI({\mathrm{\Δ\λ}}_1-{\mathrm{\Δ\λ}}_2)}{{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}(L_1-L_2)y}---\left(10\right)$

或

將式(10)代入式(3)可得測(cè)點(diǎn)處探頭的位移變化量為：

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}=\frac{{\mathrm{\ΔFL}}^3}{3EI}---\left(12\right)$

利用試驗(yàn)測(cè)定探頭位移變化量Δω與銹蝕率ρ的相關(guān)系數(shù)為μ，則鋼筋的銹蝕率為：

$\mathrm{\ρ}=\mathrm{\μ}\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}=\mathrm{\μ}\frac{{\mathrm{\ΔFL}}^3}{3EI}=\mathrm{\μ}\frac{({\mathrm{\Δ\λ}}_1-{\mathrm{\Δ\λ}}_2)L^3}{3{\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}(L_1-L_2)y}---\left(13\right).$