[發明專利]一種基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 201811317072.3
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109490220A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 徐坤;孫麗君;張藝寶;周赟
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測系統，包括寬帶光源、耦合器、長啁啾光纖光柵、光纖、頻譜分析儀和計算機，所述長啁啾光纖光柵貼合在連桿結構的表面；所述耦合器分別連接寬帶光源、頻譜分析儀和長啁啾光纖光柵；所述寬帶光源、耦合器、長啁啾光纖光柵和頻譜分析儀之間分別采用光纖連接，所述頻譜分析儀與計算機之間為電連接。

2.根據權利要求1所述的基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測系統，其特征在于：所述的長啁啾光纖光柵為線性啁啾光纖光柵，長度由連桿結構具體而定，啁啾量為9nm，折射率調制度為1.5×10^-4。

3.一種基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

1) 搭建如權利要求1所述的基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測系統，備用；

2）將長啁啾光纖光柵沿連桿長度方向貼合到連桿機構的側面，并進行固定，使其完全貼合；

3）打開系統各部件組成電源開關，在光纖中通入寬帶光信號，通過頻譜分析儀記錄光纖中反射光頻譜，并傳輸給計算機處理；

4）在計算機中對采集到的反射光頻譜特征進行分析，提取反射光中特征光譜的反射率以及中心波長信息；

5）根據長啁啾光纖光柵V-I傳輸矩陣數學模型，計算連桿結構的斷裂程度以及斷裂位置；

6）將檢測結果在計算機上進行實時展現。

4.根據權利要求3所述的基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測方法，其特征在于：所述步驟5）中的V-I傳輸矩陣數學模型確定方法，包括如下步驟：

1）搭建如權利要求1所述的基于長啁啾光纖光柵的大型連桿斷裂損傷在線檢測系統；

2）在長啁啾光纖光柵的已知位置上施加已知大小的載荷，以載荷位置和大小為雙因素進行實驗；

3）在頻譜分析儀中分別觀察光纖反射光，分析反射光的頻譜特征，包括反射光的反射率和反射光的中心波長信息，并進行記錄；

4）分析試驗結果，建立長啁啾光纖光柵的V-I傳輸矩陣數學模型。