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光纤激光传感器技术用于结构健康监测

时间:2022-04-03 18:13 点击次数:
  本文摘要:美国海军研究实验室(NRL)的一位光学部的研究物理学家GeoffreyCranch博士称之为,目前没一个美国军种在用于原位技术来管理其设备的结构身体健康。他称之为:“一个自动的、原位结构身体健康监测(SHM)系统需要监测关键结构参数,如温度、突发事件、冲击和裂纹,需要在损毁超过相当严重等级之前可信地检测损毁。”为此,必须那些可以将近动态地检测与裂纹经常出现和快速增长涉及的声升空信号的传感器。 这类传感器必需比现有的电子产品更加小轻巧,敏感度非常或有所提高,体积更加小。

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美国海军研究实验室(NRL)的一位光学部的研究物理学家GeoffreyCranch博士称之为,目前没一个美国军种在用于原位技术来管理其设备的结构身体健康。他称之为:“一个自动的、原位结构身体健康监测(SHM)系统需要监测关键结构参数,如温度、突发事件、冲击和裂纹,需要在损毁超过相当严重等级之前可信地检测损毁。”为此,必须那些可以将近动态地检测与裂纹经常出现和快速增长涉及的声升空信号的传感器。

这类传感器必需比现有的电子产品更加小轻巧,敏感度非常或有所提高,体积更加小。  由美国海军研究材料科学部获取部分投资,NRL正在研制一种激光传感器,宽度大约为头发丝长。在测试过程中,研究人员在一组铝銲接件中加装了分布式的对系统光纤激光声升空传感器,并测量两个小时加快疲惫试验中产生的一个0.5MHz比特率的声升空信号,同时利用一个等同于的电传感器展开测量。  嵌入式传感器用作解决问题銲接件定期“表面磨损”的声事件以及来自裂纹信息的声升空。

对搭接处的延时光学,将可以使观测到的脱落与测量的信号创建起关联。  除了裂纹检测外,光纤激光传感器还证明了需要测量伤害影响,并有潜力需要与现有光纤突发事件和温度传感系统展开构建。这为符合SHM系统的安全性拒绝获取了一种多参数传感能力,并需要贞着减少总享有费用。  “我们研究团队检验了该光纤激光技术需要在仿真的疲惫环境中检测来自裂纹的超声波声升空,这项工作的新的部分是光纤激光技术以及它如何应用于。

”  来自裂纹的声信号还可以用于压电传感器展开测量,该技术早已驱动了现有的过热预测工作。但是,Cranch称之为压电技术由于其几何尺寸大以及多路能力有线,在许多应用于中不具备实用性。  Cranch坚信该技术在军事之外的领域也具备较小潜力,他称之为重点是海军平台,如飞机、舰船和潜艇,但该技术还可以用在民用飞机以及桥梁和建筑上。  目前,没其他的光纤传感器需要媲美光纤激光声升空传感器在实验室中超过的性能。

光纤激光传感器早已证实了与现有电传感器的声敏感性非常、甚至更高。该系统早已可以将多个光纤激光传感器构建到一束光纤中。目前的工作正在说明声升空数据,以计算出来过热概率等简单的指标。


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