激光位移计常用于桥梁结构形变的在线监测, 对使用中的激光位移计进行在线校准, 是确保桥梁监测系统量值准确的关键。由于传感器间采样频率和时滞特征的差异, 被校准传感器的测值序列与参考值序列常常存在较大的位置偏差, 对传感器的在线校准结果产生较大的影响。为此, 提出了一种基于特征点分段的数据序列匹配方法。以简支梁模型桥实验数据为基础, 进行了激光位移计的数据匹配实验验证, 通过对两组数据序列进行特征点定位、分段及量值匹配, 解决了传统匹配方法中出现的数据错位问题。实验结果表明, 该算法对传感器采样频率偏移有较好的适应性, 针对不同场景的匹配准确率能保持在98%以上。

Fs光声光谱系统的谐振频率和池常数通常在实验室由标准气体标定得到, 但在实际应用中, 由于标准气体本身的不确定度以及与被测气体成分的不同、 环境温湿度的变化, 使得现场测量中谐振频率和池常数与实验室标定结果有偏差, 从而导致测量结果不准确。 为了解决以上问题, 提出了基于大气中氧气的在线校准技术, 并将该技术用于检测大气中二氧化碳浓度的光声光谱系统。 大气中氧气浓度恒定为20.964%, 通过探测氧气在763.73 nm附近的扫频信号及峰值信号, 实现共振频率和池常数的在线校准。 该系统中光声池为直径6 mm, 长度100 mm的一阶纵向共振模式结构。 理论上分析了环境温湿度、 气体成分对光声池性能的影响, 同时给出了用标准气体、 室内空气和室外空气标定的谐振频率和池常数, 在标定结果的基础上, 测量得到室内和室外的二氧化碳浓度值。 实验结果显示, 与校准过的气体分析仪的测量值相比, 用被测大气中的氧气标定的谐振频率和池常数计算的二氧化碳浓度更准确, 相对误差小于1%, 远小于实验室标准气体标定计算的浓度相对误差。 创新处在于, 直接利用大气中的氧气对光声池的池常数和共振频率进行在线校准, 有效的减小了标准气体标定带来的误差, 以及环境变化带来系统漂移, 提高光声系统在线监测的准确性和可靠性。