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基于监测波峰绝对积分的双折射光子晶体光纤环镜轴向应变传感器研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2013
  • 页码:3273-3277
  • 分类:TG17[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,江苏南京210016, [2]中国空间技术研究院北京卫星制造厂,北京100190, [3]北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术国防科技重点实验室,北京100095
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51275239); 航天CAST创新基金项目; 江苏省产学研联合创新资金项目(BY2014003-01); 中国博士后科学基金项目(20090461116); 航空科学基金项目(20152852036); 上海航天科技创新基金项目(SAST2015062); CAST-BISEE创新基金项目资助
  • 相关项目:中美ASBIT 生物启发水体传感系统的开发
中文摘要:

针对航空航天领域铝合金结构服役过程腐蚀监测需求,提出了一种基于铝质细管结构的预载荷型光纤光栅腐蚀传感器。给出了铝合金结构腐蚀在役监测机理,得到光纤光栅反射光谱特征与铝质细管厚度变化之间的理论关系模型,构建了酸碱环境下的光纤光栅腐蚀监测试验系统。通过在细管内部配置不受力且仅感受温度变化的光纤光栅传感器,解决了被测目标的温度与应力交叉敏感问题。研究表明,这种铝质细管封装设计不仅可以感受腐蚀对其力学性能的影响,还能够屏蔽外界腐蚀因素对管内光纤感知器件的干扰。随着金属管腐蚀程度加深,其管壁逐渐变薄,光纤光栅反射光谱逐渐向短波长方向偏移,且管壁厚度变化与光栅中心波长偏移量之间呈较好单调关系。这些特性能够为进一步开展基于光纤感知器件的机械结构在役腐蚀监测研究提供有益帮助。

英文摘要:

Aiming at meeting the need of aluminum corrosion monitoring in aerospace field,apre-load type fiber grating corrosion sensor based on an aluminum thin tube structure is proposed.The corrosion sensor of aluminum alloy structure in-service monitoring mechanism is studied,a theoretical model about the relation of FBG reflection spectral chasacteristics and aluminum thickness variation is also obtained.Optical fiber grating corrosion monitoring test system based on the capillary structure of aluminum alloy is constructed by acid-base environment.The problem of cross sensitivity of temperature and strain is solved.by configuring an optical fiber grating which is not affected by strain and only sensitive to temperature inside the aluminum alloy tube.The results shows that he aluminum tube packaging design not only can sense the effects of corrosion on the mechanical properties,but also can interference shielding effect of corrosion on the tube optical fiber sensing device.With the deepening of the metal tube corrosion and aluminum alloy tube thickness gradually thinning,fiber grating reflective spectrum gradually shift to the short wavelength and the wall thickness and the grating center wavelength offset has a good monotonic relation.These characteristics can provide useful help to further research corrosion online monitoring based on optic fiber sensor.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642